一次调频功能对火电机组运行适应性的试验分析

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1、-•次调频功能対火电机组运行适应性的试验分析发表时

2、hJ:2002-9-20作者：张为义摘要：1DUS随看大容量机纽在电网屮的比例不断增人，以及因电网川电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加人，人容棗机纽的运行方式也逐步发生了变化，人容量机纟fl需要根据电网中心调度所的负荷需求量和电网的频率偏差参与电网的调峰、调频。为进一步提高电网运行的稳定性、降低电网频率的波动、增强电网抗事故能力，根据国家电力公司华东公司的要求，网内各电厂相应开展了大机组一次调频功能的试验工作，随后安徽电网进行了一次调频联调试验。为投运做好准备。铜陵电厂#3机纽为哈尔滨动力股份公司牛产的300NIW引进型机纽，锅炉为强制循

3、环汽包炉、制粉系统为中间仓储式热风送粉系统。DCS系统为美国MCS公司的MAX1000+PLUS系统，DEH为新华公司的DEH-IIIA系统。2CCS、DEH系统一次调频功能介绍：对于大容量火电机组CCS及DEH系统均设计有一次调频功能，尽管不同机组的CCS主控系统原理有所不同，但具一次调频原理还是相同的。2.1CCS系统一次调频功能：CCS主控系统采用的是MCS公司的专利技术DEB400直接能量平衡控制系统。CCS主控系统的SAMA图如图1：CCS系统正常运行方式为：AGC+DEB(玄接能量平ffi)+9D(TurbineBase),锅炉调压，CCS至DEH的遥控口投入，CCS通过DE

4、H遥控口控制汽机调门调节功率。CCS主控系统屮AGC的功率指令或运行人员的给定功率指令经过限幅及速率限制后为电网频差所校正的负荷指令进行迭加，迭加的功率指令送至功率PID调节器控制汽轮机调门开度。其频差一—功率函数模块f(x)

5、ll

6、线图如图2：频差信号来DEH系统的转速信号，其主要参数设直为：转速不等率：5%,频差死区：±2rpim频差调节范围：±12rpm,负荷调节限幅土20MW。当频差信号在死区范围内时，频差信号切除，函数器输出为0MW,机组不参加调频；死区的设置是为了避免机组输出电功率频繁抖动，只冇当频率信号超出±2rpm时，机组才根据超出大小参加调频，当频差信号超岀±12rpm

7、时，函数器输出保持±20MW不变。函数器特性的斜率代表了电网对机组调频负荷分配比例，斜率越大，转速不等率越小，机纽调频能力越强；斜率越小，转速不等率越人，机组调频能力越弱；300MW机组通常转速不等率取值为5%。CCS系统的一次调频功能只冇在DEB+TB投入时才起作用。2.2DEH系统一次调频功能：DEH系统一次调频功能的频差——功率函数模块曲线与CCS系统相同，电网频差所校正的负荷指令直接迭加到DEH系统负荷需求上去控制调门。3—•次调频功能单机试验3.1单机试验：选取机组两个比较典型的运行工况：机纟R负荷分别为9()%ECR、6()%ECR,DEH为顺序阀控制，机组定压运行，ACC解

8、除，分别在下列控制方式下进行一次调频功能试验。频差信号采取强制DEH系统的转速信号，使转速值上升7rpm或下降7rpm02.1.1DEH调频投入方式下：CCS系统侧DEB投入，锅炉自动调压。CCS至DEH的遥控口解除，DEH系统功率及压力调节回路解除，一次调频功能投入。3.1.2CCS调频投入方式下：CCS系统侧DEB+汽机基本+—次调频功能投入，锅炉自动调压，汽机调功。DEH侧遥控口投入，DEH系统功率、压力调节回路及一次调频功能解除。3.1.3CCS+DEH调频投入方式下：CCS系统侧DEB+汽机基本+—次调频功能投入，锅炉白动调压，汽机调功。DEH侧遥控口投入，DEH系统功率、压力

9、调节回路解除，一次调频功能投入。3.1.4单机一次调频功能试验数据90%ECR工况下：3.3试验数据分析3.3.1DEH调频功能投入控制方式下：90%ECR的运行工况时，当转速阶跃变化±7rpm吋，负荷变化响应较快，功率变化10MW的响应吋间均v20s,但汽机关调门吋功率响应吋间比开调门时要小；冇关主要参数变化均不大，此工况下机组口J满足一次调频的快速要求。60%ECR的运行工况时，当转速阶跃变化±7rpm时，负荷变化响应较快，但功率变化量最大仅5MW,其原因为在不同的负荷(压力)下，相同的调门变化量改变的负荷值不同。山于大部分机组设计为正常运行时功率是CCS通过DEH遥控口控制汽机调门

10、调节功率，当CCS系统的一次调频不投时，CCS系统对DEH系统一次调频功能的作用是反向的，使机组参加—•次调频作用不大，因此这种控制方式下一次调频功能仅仅适用于功率完全是通过DEH系统调节的机组。3.3.2CCS调频功能投入控制方式下：9()%ECR的运行工况时，当转速阶跃变化±7rpm时，负荷变化响应时间满足要求，功率变化10MW的响应时间均接近45s,冇关主要参数变化均不大，此工况下机组可满足一次调频的快速耍求。但在60%ECR