300W火力发电机组一次调频投运试验及分析
300MW机组一次调频功能的应用与分析
调频的最大功率为额定功率的 ８ ， ± ４Ｍ 一 ％ 即 ２ Ｗ； 次调频负荷响应滞后 时间为 １Ｓ 。和上述参数对应
的调频 负荷特性 曲线 如 图 １所示 ， 中 Ｐ为 与频 差 图
对应的功率 ， Ｗ； 为与频差对应 的转速， ｍｎ Ｍ ｎ ｒ ｉ。 ／
后 ， 以分 以下几 种情 况进行一 次调频 的投入 试验 ： 可
示， 其作用是用来 限制 当负荷 大于 ２６Ｍ 时的向 ７ Ｗ 上调频负荷 ； 如图 ２ ａ 所示 ， （） 其作用是用来限制 负
荷小 于 ２ ４ＭＷ 时 的向下调频 负荷 。一 次调 频 时频 ０
差对应的负荷经限速率 （５ Ｗ／ ｉ） １０Ｍ ｍｎ 后与负荷 给 定值叠加 ， 经功率 回路 和阀门管理程序 的修正后作
型分散控制系统经一体化改造的产 品， 其功能包括 Ｍ ＳＦＳ、 Ｃ 、ＳＳ数字式电液控制系统 （ Ｅ 、 Ｄ Ｈ） 程序控制 系统 （Ｃ ）数据采集系统 （ Ａ ） ＳＳ、 Ｄ Ｓ 等子系统的所有
功能。
过负荷的情况。结合纳雍 电厂一厂的实际情况， 一
次 调频 的调节死 区设 置 为 ±２ｒｍｎ ８为 ５ ； 次 ／ ｉ， ％ 一
（ ） 电网功率离 子 ５Ｈ 时 ｂ ０ｚ 图 ２ 实 际 功 率 对应 的最 大 调 频 功 率 曲 线
２ ２ Ｃ Ｓ一次 调频 ． Ｃ
Ｃ Ｓ一 次调 频控 制 逻 辑 是 在 Ｃ Ｓ 自动 的情 况 Ｃ Ｃ
Ｍ Ｗ。当频率变化时， 频差对应的功率经限速率后与 机组 目 标负荷叠加作为单元机组负荷给定值并分别 送 人 汽 轮机 和锅 炉 主控制 器 ， 方 面通 过改 变 Ｄ Ｈ 一 Ｅ 给定值来控制 汽 轮机调 门开 度 ， 而改 变机 组 负荷 ； 从 另一方面改变锅炉的燃烧 ， 维持与实际负荷相适应。 机组功率由２ＯＭ 缓慢地降低 ， ｌｎ ４ Ｗ ４ ａ 后稳定在 ２６ ｉ １ Ｍ Ｗ。在 此 过 程 中 主 汽 压 由 １ Ｐ ５Ｍ ａ升 高 到 １．７ ５ ２ Ｍａ Ｐ。从试验结果可看出： 这种方式对一次调频的响 应速率较 陧， 但主汽压的变化较平缓。
300MW机组一次调频性能优化分析
（ 云河 发 电有 限公 司 ， 广东 云浮 ５ ２ ７ ３ ２ ８ ）
摘
要： 介绍 了 云河发 电有 限公 司 ６ 号３ ０ ０ ｌ Ｖ Ｉ Ｗ 循 环硫 化 床锅 炉机组 一次 调频 控制逻 辑和 参数设 置 。通 过 Ｃ Ｃ Ｓ及 Ｄ Ｅ Ｈ 逻辑 修改 和
实 际试 验 ， ６ 号机 组一 次调频 性 能指标 合格 ， 是 目前一 次调 频功 能 的最优方 式 。 关 键词 ： 循 环硫化 床锅 炉 ； 一 次调 频 ； Ｄ Ｅ Ｈ； Ｃ Ｃ Ｓ ； 性 能优 化
现象等 ， 机组一次调频 很难 达到要求 ， 特 别 是 在 频 率 波 动 小 于
３ ｒ ／ ｍｉ ｎ的情况下 。因此 ， 必须再对 ＤＥ Ｈ一次调频 回路 进行优
化 改造 ， 使 机 组 一 次 调 频性 能 达 到要 求 。
转 速信号增加阻尼回路如图 １ 所示 ， 参照图 １ 在 ＯＶ Ａ Ｔ１ ０ Ｎ
Ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｂ ｅ ｉ ｙ ｉ ｎ ｇ ｙ ｏ ｎ ｇ ｙ ｕ Ｙ ａ ｎ ｊ ｉ ｕ ◆装备应用与研 究
＿ ＿＿ ＿＿ ＿ ＿＿ ＿－ ■ － ＿● ＿ －＿ ＿ ＿＿ ・＿ － ＿－ ＿＿ ＿ ＿＿ ■■ ■＿
３ ０ ０ Ｍ Ｗ 机 组 一 次 调 频 性 能 优 化 分 析
大 于 ±０ ． ０ ３ ３ Ｈｚ （ ±２ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ ） 。
（ ２ ） 火 电机 组 转 速 不 等 率 ： 不大于 ５ 。 （ ３ ）调 节 系 统 迟 缓 率 ： ＤＥ Ｈ 电液调节 型、 机 组 容 量 ＞ ２ ０ ０ ＭＷ 的机 组 迟 缓 率 小 于 ０ ． ０ ７ ／ ￣ ６ 。
化 超过 机组 一 次 调 频 死 区 后 开 始 的 ６ ０ Ｓ 内， 机 组实 际 出 力 与 响 应 目标 偏 差 的平 均 值 应 在 理 论 计算 调 整 幅度 的± ８ 以内。 （ ５ ）调 频 的 负 荷 最 大 调 整 幅 度 设 定 值 ： 额 定 负荷 在 ２ ０ ０ （ 含） ～５ Ｏ ０ ＭＷ 之 间 的火 电 机 组 ， 其 限制 幅 度 不 小 于 ± ８ Ｐ （ Ｐ 为额定负荷） 。
火电机组一次调频试验和投运作业指导书
文件编号：GI/05/12/220/2004
火电机组一次调频试验和投运作业指导书
版次/修改状态 ：A/0
5.3.2 机组一次调频试验风险因素评估
序号 风险因素
1
一次调频投入后，汽机调门震荡。
防范措施
执行人员
退出调频，适当调整汽机控制器参数，降低汽机
调门的动作速度。
一次调频投入后，锅炉燃料量调整频 退出调频，适当调整锅炉控制器参数，降低燃料
f） 等待机组负荷过渡到稳定状态。 g） 热控人员在 DEH 的频差计算与负荷补偿逻辑中，强制转速差为 0r/min，这时，对 应的一次调频负荷修正目标量为 0MW。 h） 等待机组负荷过渡到稳定状态。 i） 热控人员在 DEH 的频差计算与负荷补偿逻辑中，强制转速差为-6r/min，这时，对 应的一次调频负荷修正目标量为-2%ECR。 j） 等待机组负荷过渡到稳定状态。 k） 热控人员在 DEH 的频差计算与负荷补偿逻辑中，强制转速差为 0r/min，这时，对 应的一次调频负荷修正目标量为 0MW。 l） 等待机组负荷过渡到稳定状态。 m） 运行人员在 DEH 控制画面上将一次调频开关置于切除状态，DEH 应显示一次调 频已切除状态。 n） 打印机组一次调频负荷曲线，确定一次调频响应的纯迟延时间、调节过渡时间、 实际一次调频量和机组负荷、机前压力的波动范围。机组实际出力与机组响应目标偏差的 平均值应在机组额定有功出力的±3％内，如超出此范围，则应调整协调控制系统相关参 数，适当加快机炉协调控制系统对一次调频的相应过程后重复步骤 e）--m）。 o） 根据机组容量和步骤 e)—n)的试验结果，决定是否需要进行更大转速差的 DEH 一 次调频特性试验。如需要，可参照步骤 e)—n)进行。
这时，DEH 画面、CCS 画面上及中调侧均应显示“一次调频已切除”状态。 k） 如一次调频开关切投位置和显示状态不一致，则暂停试验，待查明原因消除故障
火电机组一次调频及试验
火电机组一次调频及试验张燕平吴子豪师鹏罗德柱（国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安 710100）摘要随着经济的不断发展，火电机组的容量不断增大，以及电网动态的稳定性不断提升，电网的不断发展对火电机组的安全性和反映速度也随之不断地增加。
火电机组一次调频对供电质量和电网运行安全有较大影响，可以通过一次调频控制系统对调频机组的加减负荷进行一定程度的控制，控制到机组频率工作时需要的额定范围。
因此必须给予足够重视，寻找科学有效的方法来提高其负荷变化幅度及响应速度。
本文在对火电机组一次调频功能进行了解以及对单元机组一次调频控制原理进行熟知之后，详细说明了火电机组一次调频的重要性，并以某300MW单元火电机组为例，介绍了不同控制方式下一次调频的试验方法，得到了一定准确的试验数据，发现在实际的生产工作中可以进行投入使用。
关键词：火电机组；一次调频；试验Primary frequency regulation and test of thermal power unitZhang Yanping Wu Zihao Shi Peng Luo Dezhu(State Grid Shaanxi Electric Power Research Institute, Xi’an 710100)Abstract With the continuous development of economy and the continuous progress of society, the capacity of thermal power units and the dynamic stability of power grid are constantly increasing and upgrading. The continuous development of power grid is increasing the safety and reflection speed of thermal power units. The primary frequency of the thermal power unit has a great influence on the quality of the power supply and the safety of the grid operation. It can control the load and drop load of the frequency adjusting unit through a frequency control system, and can control the rated range required for the unit frequency work. Therefore, we must give enough attention to find a scientific and effective way to improve the magnitude of its load changes and response speed. After understanding the principle of primary frequency modulation of the unit, the importance of the primary frequency modulation of the thermal power unit is described in detail. Taking a 300MW unit thermal power unit as an example, the following frequency modulation of the different control mode is introduced. Test method, get a certain accurate test data, found in the actual production work can be put into use.Keywords：thermal power unit; primary frequency regulation; experimentation在电网中，大容量发电机组与光伏、风电等新型能源发电机组数量的增加以及用户用电量的持续增加，使发电结构及用电结构正在发生变化。
300MW火电机组一次调频功能的实现与探讨
300M W火电机组一次调频功能的实现与探讨赵成玉,张树郁(河北大唐国际唐山热电有限责任公司,河北唐山063029) 摘 要:通过对唐山热电公司300M W机组一次调频功能的具体实现详细介绍。
阐述了大型火电机组的一次调频功能具体设置及应注意的问题。
关键词:火电机组;一次调频;频差函数中图分类号:T M761+.2 文献标识码:B 文章编号:1003-9171(2006)04-0014-03Realization and Discussion on Primary Frequency Modulationfor300MW Thermal Power UnitZhao Cheng-yu,Zhang Shu-yu(Hebei Dat ang Int ernat ional T angshan T hermal Pow er Co.Lt d.,T angshan063029,China)Abstract:T he realizat ion of primary Frequency M odulat ion function f or300M W unit in T angshan T hermal Power Co.Lt d.was int roduced.T he det ailed configurat ion of primary frequency modulat ion f or large t hermal power plants as w ell as not e-w ort hy point s was presented.Key words:t hermal pow er unit;primary frequency;f requency dif ferent ial f unct ions 机组的一次调频功能起到了机组在并网之后的调速作用,如果未投入一次调频功能或某些指标不满足要求时,当出现小电网运行工况或某种故障工况时,会严重影响电网和机组的安全,可能出现电网振荡、汽机超速等事故。
300MW机组一次调频特性分析
３ ０ＭＷ 机组一次调频特性分析 ０
张东 升 ， 刘韶 军 ， 海 涛 ， 丽 娟 王 王
（ 国 国 电集 团公 司 太 原第 一热 电厂 ， 原 ０ ０ ２ ） 中 太 ３０ １
摘 要 ： 过 对 国 电 太 原 第 一 热 电 厂 一 次 调 频 过 程 分 析 ， 据 《 北 电 网 发 电 机 组 一 次 调 频 运 通 根 华 行 管 理 试 行 规 定 》 《 西 电 网 并 网 发 电 机 组 一 次 调 频 系 统 技 术 验 收 管 理 办 法 》 机 组 参 与 电 网 一 及 山 对 次 调 频 的 要 求 。 证 了 ３ ０Ｍ ｗ 机 组 的 一 次 调 频 逻 辑 和 参 数 设 置 ， 察 了 机 组 实 际 参 与 电 网 的 一 验 ０ 考
际转速 。
１ ２ 频 差功 率 关 系 Ｆ（ （ １ ． Ｘ） 表 ）
表 １ 频 差 功 率 关 系
图 ２ ＤＥＨ 一 次 调 频 原 理 图
Ｉｙ 阀门 目 ／ 标值 １～３０ ｛ ０ Ｉ ０ ｝ ０ ｊ ３０ Ｉ ０ ０
注 ： 入 ＭＷ 回路 或 ＣＣ 、 Ｃ 时 ， 值显 示 为实 时 功 率值 。 当投 Ｓ ＡＧ ｙ
根 据 调 门优 化后 的调 门指 令 与负 荷 的关 系 ， 在 设 定速 度不 等率 ４ ５／、 频死 区 ±２ｒｒｉ 、 ． 调 ７ ５ ／ ｎ 负荷 限 ａ 制 ±２ ４Ｍｗ 的条件 下 ， 经计算 确定 改进 后 的关 系 如
图 ３ 。
芝
－ ２ ／１ １ Ｃ ／ ３ ７ ．
第２卷 ３
第５ 期
电
力
学
报
Ｖｏ１ ２３ Ｎｏ． ． ５ ０ｃ ． ２ ８ ｔ ００
300MW火电机组一次调频功能试验
图1 一次调频负荷变化曲线修改3 试验方案总体分析基于一次调频在机组不同的运行方式下都可以投入的原则，设计了4种试验方案。
不同投入方式可以通过CRT上的按钮进行切换。
另外，一般情况下在DEH投入一次调频后，CCS不再投入一次调频，以避免功能上的重复导致负荷过调情况的发生。
但是，如果CCS侧不投入则存在明显的不足，即当DEH在一次调频作用下突然开大调门后，锅炉侧进行的是被动的扰动调整过程，虽然可以利用汽包炉的蓄热达到增减负荷的目的，但是负荷调整速度受到一定影响。
如果一次调频发生作用时，在CCS侧投入一次调频相当于为锅炉侧增加了一个主动调整信号，必然能提高机组的反应能力。
为此，设计了对CCS一次调频指令输出的速率，按F2(X)进行限制，总体方案如图2所示。
4种主要投入方式如下：(1)当CCS解列时，机组所有子控制系统处于自动，锅炉主控处于自动方式，DEH控制处于OA方式，DEH侧一次调频回路投入，功率回路不投入；(2)当CCS解列时，DEH控制处于OA方式，DEH侧一次调频回路投入，功率回路也投入；(3)当CCS投入时，机组所有子控制系统处于自动，DEH控制处于遥控方式，DEH侧一次调频回路解除，功率回路解除；(4)当CCS投入时，DEH控制处于遥控方式，DEH侧一次调频回路投入，功率回路解除。
在第4种方式中，DEH侧不能投入功率回路，否则会引起机组负荷的重复调节，从而产生波动。
机组正常投入CCS 时，AGC功能与一次调频叠加的负荷方向应该一致，故无须对其进行试验。
在实际投入一次调频功能过程中，观察到AGC与一次调频同时起作用时，未发生调节方向不一致的情况，这与理论分析相同。
对一次调频功能试验的参数进行了以下设定：(1)控制死区取±3 r/min，转速变化范围(±3～±10)r/min，转速不等率3％。
最大负荷限制3％。
该套参数在2001年6月20日的试验中采用。
(2)控制死区取±2 r/min，转速变化范围(±3～±9)r/min，转速不等率4％。
300MW机组实现一次调频的策略与试验结果分析
在经过修正的实际机组负荷指令 ；当功率回路和调
压回路不投 一次调频 回路投入时， 这时一次调频直
接对负荷参考指令进行修正 ，即在开环状态下按凸
Ｐ
轮特性直接对调节汽门的开度进行修正， 此时， 一次 调频的负荷大小与该Ｉ鲴 当时的蒸汽参数有关。 初
３２ 纯 Ｃ Ｓ一次 调频 方式 ． Ｃ
凡Ｄ
．
这种方式下 ， Ｅ Ｄ Ｈ必须在遥控方式 ， Ｅ Ｄ Ｈ系 统 的功率 回路与调压 回路均切除 ，Ｅ Ｄ Ｈ系统接收 Ｃ Ｓ系统送过来的负荷增／ Ｃ 减指令信号。机组一次 调频功能由 Ｃ Ｓ系统来实现 ， Ｃ 如图 ２ 所示。 Ｃ 系 ＣＳ 统的一次调频功能与功率回路是相联系的，频差
图 １ 功频电液控制系统的静态 特性 曲线
机组调节系统 的静态特性 曲线是一条连续倾 斜的曲线 ，如图所示其倾斜程度可以用调节系统
的转速不等率 ８ 表示 ， 根据静态特性 曲线 ， 可找到 从空负荷到满负荷 的转速变化值 Ａ ｎ＝ｎａ凡 则 ｍ一 ， ｔ 调节系统的转速不等率为：
＝
・
４１ ・
维普资讯
《 宁夏 电力） ０ ６ ２ ０ 年第 ４ 期
ｎ
３０ Ｗ机组实现一次调频的策略与试验结果分析 ０Ｍ
路投入， 一次调频回路投入时， 这时一次调频根据频 差信号， 以一定的速度不等率对负荷指令进行修正，
实际是通过功率 自 动调节回路实现，负荷最终稳定
利于 鏖 减小电网 频率的波动， 提高电网的瞻 定性。 汽轮发电机的电功率与汽轮机的进汽量 （ 即调
门开度 ） 有关， 如果进汽量保持不变， 那么机组发出
Ｂ ＷＢ的亚临界中间再热单汽包 自 ＆ 然循环炉。热控
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３００Ｗ火力发电机组一次调频投运试验及分析
作者：姜杉
来源：《商情》2009年第01期
【摘要】电力系统运行的主要任务之一是对频率进行监视和控制，而发电机组的一次调频功能对维持电网频率的稳定至关重要。
本文以广东茂名热电厂6号机组（1ⅹ300MW）为例，详细解释了300W火力发电机组一次调频投运试验并提出分析意见。
【关键词】机组负荷一次调频DEH电液调速系统
1 一次调频实验步骤
（1）运行人员稳定机组负荷在240MW—300MW负荷段中的某值10—20分钟；
（2）热控工作人员在DEH系统上设置调频-负荷修正量为0；
（3）热控工作人员在CCS系统上设置调频-负荷修正量为0；
（4）联系运行人员，在DEH控制画面上将一次调频开关置于投入状态，这时，DEH画面上应显示“一次调频已投入”状态；
（5）联系运行人员，在DEH控制画面上将一次调频开关置于切除状态，这时，DEH画面上应显示“一次调频已切除”状态；
（6）联系运行人员，在CCS控制画面上将一次调频开关置于投入状态，这时，CCS画面上应显示“一次调频已投入”状态；
（7）联系运行人员，在CCS控制画面上将一次调频开关置于切除状态，这时，CCS画面上应显示“一次调频已切除”状态；
（8）联系中调，共同监视机组的一次调频状态；
（9）联系运行人员，分别将DEH和CCS控制画面上将一次调频开关均置于投入状态，这时，DEH画面、CCS画面及中调侧应显示“一次调频已投入”状态；
（10）联系运行人员，分别将DEH和在CCS控制画面上将一次调频开关置于切除状态，这时，DEH画面、CCS画面上及中调侧均应显示“一次调频已切除”状态；
（11）如一次调频开关切投位置和显示状态不一致，则暂停试验，待查明原因消除故障后重做试验；
（12）热控工作人员在DEH系统上按要求设置调频-负荷修正量；
（13）热控工作人员在CCS系统上按要求设置调频-负荷修正量。
试验结果与原逻辑吻合：DEH和CCS的一次调频开关切投显示状态与实际位置相对应；DEH与CCS均投入一次调频后中调显示一次调频投入状态，DEH与CCS任意一次切除一次调频后，中调一次调频开关显示切除状态。
2 机组的DEH一次调频特性试验(DEH本地控制)及 DEH、CCS联合一次调频特性试验
机组DEH本地控制方式一次调频投入试验，其试验步骤是将DEH的一次调频开关切换至投入状态，检查一次调频开关显示投入状态后，通过仿真方法，在DEH侧增加9r/min的转速及切除所加的9r/min转速差，其对应调频量为-12MW和0MW的调频量信号，测定系统的一次调频响应迟延、最大一次调频量、一次调频动作的45秒内的负荷及设定值的最大偏差。
结果如下：一次调频动作后，DEH负荷响应迟延为2—3秒，调频量稳定，DEH调门动作稳定，实际调频量基本达到要求的调频量。
试验数据参见附录《茂名热电厂6号机组一次调频性能测试记录表》，记录曲线参见图1。
图1DEH本地一次调频记录曲线（调频量=12MW，基本负荷=250MW）机组CCS、DEH 联合一次调频投入试验，其试验步骤是在机炉协调控制方式下，同时将DEH、CCS侧的一次调频开关切换至投入状态，检查一次调频开关显示投入状态后，通过强制方法，在DEH侧增加或减少12MW的调频量信号，测定系统的一次调频响应迟延、最大一次调频量、一次调频动作的45秒内的负荷及设定值的最大偏差。
结果如下：一次调频动作后，负荷响应迟延为1秒，调频量达到峰值后较为稳定，一次调频量稳定，实际最大调频量与目标值相比有1—2MW 的过调。
一次调频作用较好。
3 试验结论
通过对CCS及DEH逻辑检查和实际的试验，茂名热电厂6号机组一次调频性能指标如下：
（1）一次调频开关切投显示与实际对应，满足机组一次调频投入的要求；
（2）6号机组参与一次调频的死区为±0.05Hz（±3r/min）；
（3）6号机组转速不等率5%；
（4）机组迟缓率小于0.033%；
（5）机组一次调频最大幅值等于±6%P n(±18MW)；
（6）当电网频率变化超过机组一次调频死区时，机组一次调频响应时间为1—2秒，在电网频率变化超过机组一次调频死区时开始时的45秒内，机组实际出力与机组响应目标偏差的平均值应在机组额定有功出力的±1.5%内；
（7）机组一次调频方式采用DEH/CCS联合一次调频方式。
对照《广东电网（统调）发电机组一次调频运行管理规定》，茂名热电厂6号机组一次调频投入后，一次调频性能指标合格。
5 试验的意义与存在问题分析
本次试验检查、修改DEH系统一次调频逻辑，对DEH调频死区、频率-负荷曲线进行设置。
检查、修改CCS系统一次调频逻辑，一次调频回路通讯功能测试，实际测试DEH一次调频（DEH本地控制方式）响应特性，实际测试DEH、CCS联合一次调频响应特性，效果良好。
但由于汽轮机厂家所设定的阀门特性曲线不能正确反映汽机调门开度的实际通流能力，相同的一次调频动量在不同负荷段对应的实际负荷有较大差异，建议汽机厂家重新整定DEH GV、IV阀门特性曲线。
参考文献：
[1]广东省电力调度中心.广东电网（统调）发电机组一次调频运行管理规定.2004，10.
[2]火力发电厂汽轮机控制系统在线验收测试规程（DL/T656—1998）.
（作者单位：广东茂名热电厂）。