影响火电机组一次调频性能问题分析

《影响火电机组一次调频性能问题分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、l2上海电力2015年第4期影响火电机组一次调频性能的问题分析陈洪兴，单英雷，张建新(国网上海市电力公司电力科学研究院，上海200437)摘要：本文阐述了影响火电机组一次调频性能的因素，提出了火电机组一次调频存在的问题。分析了一次调频存在问题的原因。根据火电机组的特点，以及现有的一些控制方式，提出了解决这些问题的建议。关键词：一次调频；顺序阀控制；压力控制回路；能量平衡策略中圈分类号：TM76；TM711文献标志码：A1电网频率控制综述2一次调频概念频率是电力系统运行最重要的参数之一，电系统一次调频是电力系统综合的一次调节特力系统频率变化会对发电机和系

2、统安全带来严重性，系统内所有发电机和负荷的一次调节特性的影响。因此，将系统频率变化控制在一定的范围总和，具有一次调节作用的电力系统模型如图1内是电网稳定运行的主要目标之一。电力系统频所示，从图1可以看出，由于具有一次调节作用的率稳定是指电力系统受到干扰，系统的频率发生电力系统中存在发电机的转速(即系统频率)的变化后能否回复到额定频率或接近额定频率，其负反馈调整环节，将起到稳定系统频率的作用。取决于系统在尽少切除负荷的条件下，保持发电量与用电量之间平衡的能力。电力系统的频率控制分解为三级，之间相辅相成、功能互补。一级频率控制，又称一次调频，是指当电力系统

3、频率偏离目标值时，发电机图1具有一次调节作用的电力系统传递函数方框图组通过调速系统自动反应，调整有功出力以维一次调节对系统频率变化的响应快，根据统持电力系统频率稳定。一次调频的特点是响应计，电力系统综合的一次调节特性时间常数一般快，但是只能做到有差控制，主要针对短周期在10s左右。(秒级)、小幅度负荷分量；二级频率控制，也称机组一次调频是指当电网频率超出规定的正二次调频，是指发电机组接受调度中心AGC(自常范围后，电网频率的变化将使电网中参与一次动发电控制)指令，调节发电机有功输出，以满调频的机组的调速系统根据电网频率的变化自动足系统频率稳定要求。二次

4、调频可以是无差调地增加或者减少机组的功率，从而达到新的平衡，节，主要针对较长周期(分钟级)、较大幅度负荷并将电网频率的变化限制在一定范围内的功能。分量；三级频率控制，也就是三次调频，是协调各电厂之间的负荷经济分配，达到电网的经济、3影响一次调频性能主要因素稳定运行。是满足电力系统频率稳定和系统安影响发电机组一次调频响应性能的因素有很全的前提下合理利用能源和设备，主要针对缓多。电网频率变化的幅度和速度直接对抗负荷扰慢、大幅度负荷分量。当电力系统发生大扰动时，即发电功率与负动适应能力不同的机组一次调节性能产生不同的荷发生严重不平衡时，电网频率的恢复需要依靠

5、影响；机组本身固有的速度变动率、迟缓率、转子三级频率控制的协调运作。但是，一次调频是频飞升时间常数、油动机时间常数、容积时间常数等率控制的第一道防线，对电网频率稳定起到最直特性，对于同样电网频率变动的一次调频响应也接、快速的作用。是有着差异。上述因素都是客观实在且无法更改。除此以外，机组运行的方式、一次调频控制的2015年第4期上海电力13策略、测量信号的使用等因素，也对一次调频性能有着很大的影响，由于这些因素可变动的，以下对这些因素造成的问题进行分析。4一次调频存在的问题分析4．1一次调频不动作或滞后时间长(1)调门原因有的机组调门本身在电网频率正常

6、时就处于晃动状态，造成负荷振荡，有的机组振荡还比较大，当电网频差超过设定死区时，一次调频小频差变动时反映不出负荷变化。(2)测量信号的原因采用频率变送器信号图2单阀控制作一次调频控制，0～60Hz频率对应其输出为4～20mA电流信号，量程过大，对频差的灵敏度不够，有一定的测量误差，稳定性也较差。采用汽轮机转速信号作一次调频控制，例如：转速信号量程为0—3500rpm，一次调频设定死区为±2rpm，这表明当汽轮机转速变化超过±3rpm时，一次调频才起作用，即±2rpm死区与±3rpm开始动作值之间有1rpm盲区，也影响了一次调频的性能。另外还有一种情况是

7、一次调频控制逻辑中，在CCS侧采用频率信号进行频差计算，而在DEH侧采用汽轮机转速信号进行频差计算，信号不统沉鐾％一o(3)运行方式的影响为了减少蒸汽节流损图3顺序阀控制失，提高机组效率，大部分机组在正常运行时都采的反调作用。用顺序阀控制方式运行，这种运行方式下的机组，对于一次调频功能在CCS侧投入控制系统，当汽轮机调门位置处于重叠区时，调门之间有死图4是典型实现方案，方案中将频差通过函数转行程，在这个区域里阀门的开度与汽轮机进汽量换成负荷指令叠加在CCS负荷给定回路上，当一不对应，其对一次调频的响应不灵敏，严重影响一次调频动作时，调门发生阶跃变化，压

8、力控制回路次调频效果。从图2和图3可以明显看出，单阀对调节级压力快速调节，输出阀位指令与一次调