一次调频控制原理及应用
火电机组一次调频(修改稿)
一次调频工作原理及控制火电机组一次调频工作原理及控制讲述内容❝1.一次调频的工作原理❝2.一次调频的动作过程❝3.一次调频的相关控制策略❝4.各类型机组一次调频的能力和特性❝5.各类型机组一次调频试验曲线❝6.凝结水流量对一次调频的影响❝7.燃汽轮机机组的一次调频特性❝8.一次调频常见优化措施1.1.一次调频的工作原理一次调频工作原理及控制频率调整，又称频率控制，是电力系统中维持有功功率供需平衡的主要措施，其根本目的是保证电力系统的频率稳定。
电力系统频率调整的主要方法是调整发电功率和进行负荷管理，主要分一次、二次调频。
其中，一次调频是指当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通过调速系统的自动反应，调整有功出力以维持电力系统频率稳定。
一次调频的特点是响应速度快，但是只能做到有差控制。
二次调频一般由中调指令加减负荷，各发电厂的机组按中调指令调整发电负荷。
一次调频工作原理及控制一次调频基本概念●汽轮机液压调节系统的静态指标一次调频工作原理及控制●汽轮机液压调节系统的速度变动率/转速不等率控制系统的静态特性曲线是一条连续倾斜的曲线，其倾斜程度可用控制系一次调频工作原理及控制汽轮机液压调节系统的迟缓率迟缓率ε是调节系统在其工作范围内对转速的迟滞/磁滞反应。
由于控制系统各部套间的连续部分存在间隙、摩擦力以及错油门重叠度等，机组在加负荷一次调频工作原理及控制汽轮机液压调节系统的转速死区为了在电网周波变化较小的情况下，提高机组运行的稳定性，一般在电调系统设置有一次调频转速死区。
转速变化在死区内，一次调频系统不动作。
一次调频工作原理及控制2.一次调频的动作过程稳定运行的电力系统，其电源和负荷功率必须是动态平衡。
当电源功率或负荷发生变化时。
如功率不足，系统的频率就会随之降低，系统中的负荷设备会因为频率下降而影响其有功的吸收。
与此同时，系统中运行的同步发电机组，也会按照其调速系统的静态特性增加调门开度，弥补系统中功率的不足。
一次调频功能控制原理
次调频功能控制策略的分析及优化基础知识 2009-07-08 08:31 阅读4 评论0字号：大中小随着大容量机组在电网中的比例不断增加，电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大，而用户对电能质量的要求却在不断提高，电网频率稳定性的问题越来越被重视。
大容量火电机组需要根据中调的AGC指令和电网的频率偏差参与电网的调峰、调频。
为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。
目前发达国家电网频率变动允许范围是0.1Hz，我国电网频率变动允许范围是0.2Hz，因此许多重要产品的质量比不上经济发达国家。
电能质量越高，电网也越安全。
特别是电力走向市场的大环境下，各电网均开展了以省为实体的电网地区负荷偏差控制，即ACE控制。
各省电力公司为快速满足ACE 偏差最小化的要求，大力发展自动发电控制（AGC）机组。
“AGC”机组是指参与电力调度通信中心的频率和有功功率自动控制的机组。
1 基本概念1.1 一次调频对于电网中快速的负荷变动所引起的周波变动，汽轮机调节系统、机组协调控制系统根据电网频率的变化情况利用锅炉的蓄能，自动改变调门的开度，即改变发电机的功率，使之适应电网负荷的随机变动，来满足电网负荷变化的过程这就是一次调频。
现代广义的电网一次调频功能，需考虑汽轮机、锅炉、发电机及电网间的相互配合与制约关系，应以整台机组作为控制对象。
从功能上既要有传统电网一次调频的快速性，又要有现代控制的整体协调性。
汽轮机快速响应外界负荷、频率的变化，锅炉跟随汽轮机的快速响应，满足汽轮机的要求。
稳定运行的电力系统，其电源和负荷功率必须是动态平衡的。
当电源功率或负荷发生变化造成变化时（以功率不足为例），系统的频率就会随之降低，系统中的负荷设备会因为频率下降而影响其有功的吸收。
与此同时，系统中运行的同步发电机组，也会按照其调速系统的静态特性增加调门开度，弥补系统中功率的不足。
1.2 速度变动率速度变动率是指汽轮机由满负荷到空负荷的转速变化与额定转速之比,其计算公式为:δ=(n1 - n 2)/n×100%，式中n1：汽轮机空负荷时的转速, n2: 汽轮机满负荷时的转速, n：汽轮机额定转速。
一次调频、AGC介绍
一次调频、AGC介绍一次调频、AGC介绍为维护电力系统的安全稳定运行，保证电能质量，除正常生产、输送、使用外，由并网发电厂提供的辅助服务，包括一次调频、AGC、A VC、调峰、无功调节、热备用等。
辅助服务分为基本辅助服务和有偿辅助服务。
基本辅助服务是为了保证安全稳定运行，保证电能质量发电机组必须提供的辅助服务，包括一次调频、基本调峰、基本无功调节。
到不要求时要考核电量。
有偿辅助服务是指并网发电机组在基本辅助服务之外所提供的辅助服务，包括AGC、A VC、有偿调峰、有偿无功调节、热备用等。
有偿服务是额外要求，达到要求时，要进行补偿。
一、一次调频（1）一次调频介绍一次调频：是指电网的频率一旦偏离额定值时，电网中机组的控制系统就自动地控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程，这一过程即为一次调频。
当电网频率降低时，一次调频功能要求机组利用其蓄热快速升负荷，反之，机组快速减负荷。
电网的频率是由发电功率与用电负荷大小决定的，当发电功率与用电负荷大小相等时，电网频率稳定；发电功率大于用电负荷时，电网频率升高；发电功率小于用电负荷时，电网频率降低。
（2）一次调频的作用当电网频率变化时，在保证机组安全前提下，按电网频率控制的要求，快速变化机组的负荷，限制电网频率变化，以减小电网频率改变的幅度，使电网频率维持稳定。
一次调频是一种有差调节，不能维持电网频率的不变，只能缓解电网频率的改变程度。
（3）一次调频死区一次调频死区也称一次调频不灵敏区，是指一次调频功能不动作的转速（或频率）偏离额定值的范围。
我厂不灵敏区2转/分。
（4）一次调频考核项目1、一次调频正确动作率，每月正确动作率小于80％，要考核电量。
2、一次调频性能指标，每月一次调频性能指标小于60％，要考核电量。
我厂一次调频功能实现方法在DEH控制系统和CCS系统同时调节。
机组正常运行时，当CCS协调控制投入时，一次调频由DEH 控制系统和CCS协调系统共同实现。
电网电压频率调整一次调频及AGC介绍课件
05
实际应用中的选择建 议
对电网稳定性要求高的场景
总结词
优先选择一次调频功能
详细描述
在电网稳定性要求高的场景中， 一次调频功能能够快速响应电网 频率的变化，通过调整发电机组 的出力，保持电网频率稳定。
对用户用电质量要求高的场景
总结词
优先选择AGC功能
详细描述
在用户用电质量要求高的场景中， AGC功能可以根据用户需求和电网状 态，对发电机组进行精细化调节，确 保用户用电质量的稳定。
02
电网电压频率调整可以及时应对 负荷变化、发电机故障等突发情 况，保持电网稳定运行。
对用户用电质量的影响
电压和频率是衡量电能质量的重要指 标，如果电压和频率不符合标准，会 严重影响用户用电质量。
电网电压频率调整可以及时调整电压 和频率，保证用户用电质量。
对发电设备的影响
如果发电机的转速与电网的同步转速相差过大，会对发电机的轴系和励磁系统造 成冲击，影响其正常运行。
电网电压频率调整可以及时调整发电机的出力，使其与电网负荷相匹配，避免对 发电设备造成不良影响。
02
一次调频介绍
一次调频的定义
一次调频是指发电机组在并网运行过程中，根据电网频率的 变化，通过自动或手动方式对发电机的出力进行快速调整， 以响应电网频率的变化。
一次调频是电网频率调整中的一种快速响应措施，其响应时 间一般在几十秒到几分钟之间。
AGC通过收集电网中的实时数据，根 据预设的控制策略和目标，自动调整 发电机组的出力，以实现电网的稳定 运行。
AGC的工作原理
01
02
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数据采集
AGC系统通过收集电网中 的实时数据，包括频率、 电压、功率等，以了解当 前电网的运行状态。
调速器一次调频原理、规程要求、程序设计、一次调频与AGC关系
不妥之处，请各位批评、指正！ 谢谢！
3、程序设计
投入一次调频方式下： 大网、小网模式下调速器频率死区0.04Hz， 一次调频动作：频率偏差大于0.04Hz ，延时 0.8s； 一次调频复归：频率偏差小于0.03Hz ，无延 时； 不投一次调频方式下： 大网、小网模式下调速器频率死区0.05Hz；
孤网模式下调速器频率死区0.2Hz。
4、一次调频与AGC关系
• 电网发生功率缺额，折算到讨论的机组：功率缺额：P3－P1； • 一次调频作用：电网功率缺额，引起电网频率降低，如果不进行调节，则按静特性曲线1（Pc1），频
率应降至阀f3，各机组根据频率偏差进行一次调频， 与电网负荷静态频率自调节作用一起，使讨论的 机组增发了功率ΔPf=P2－P1，电网频率为f2（静特性曲线2（Pc1）上B点）。即讨论的机组与电网其它 机组一起进行了一次调频，但电网频率为f2，不可能恢复到扰动前的f1。
组一的次调调速频系，统在根较据快频的率时偏间差（Δ8″f~和1（5″功）率内）弥调补差了系系数统e部p进分行 功率差值；在一次调频的基础上，电网自动发电控制（ AGC，二次调频），修正相关机组的目标功率值Pc，通过 调速系统的PID调节（静态主要依靠积分调节I），最终可 实现电网功率平衡和频率的恢复。
行及电网交换功率控制等因素上，向有关机组调
速系统下达相应机组的目标（计划）功率值，从
而产生电网范围内的功率/频率控制（LFC），称 之为二次调频---优化调速系统功率控制规律。
1、一次调频原理
• 机组原始工况：静特性曲线1(Pc1)上A点：机组目标功率：Pc1；机组实际功率：P1；机组频率：f1；调 速系统调差系数（速度变动率）：ep。
1、一次调频原理
一次调频
什么是一次调频，二次调频？一次调频:各机组并网运行时,受外界负荷变动影响,电网频率发生变化,这时,各机组的调节系统参与调节作用,改变各机组所带的负荷,使之与外界负荷相平衡.同时,还尽力减少电网频率的变化,这一过程即为一次调频.二次调频:一次调频是有差调节,不有维持电网频率不变,只能缓和电网频率的改变程度.所以还需要利用同步器增、减速某些机组的负荷，以恢复电网频率，这一过程称为二次调频。
只有经过二次调频后，电网频率才能精确地保持恒定值。
二次调频目前有两种方法：1，由调总下令各厂调整负荷。
2，机组采用AGC方式，实现机组负荷自动调度简单的说，一次调频是汽轮机调速系统要据电网频率的变化，自发的进行调整机组负荷以恢复电网频率，二次调频是人为根据电网频率高低来调整机组负荷一次调频一次调频:是指由发电机组调速系统的频率特性所固有的能力,随频率变化而自动进行频率调整。
其特点是频率调整速度快,但调整量随发电机组不同而不同,且调整量有限,值班调度员难以控制。
二次调频是指当电力系统负荷或发电出力发生较大变化时,一次调频不能恢复频率至规定范围时采用的调频方式。
二次调频分为手动调频及自动调频:手动调频:在调频厂,由运行人员根据系统频率的变动来调节发电机的出力,使频率保持在规定范围内,手动调频的特点是反映速度慢,在调整幅度较大时,往往不能满足频率质量的要求,同时值班人员操作频繁,劳动强度大。
自动调频:这是现代电力系统采用的调频方式,自动调频是通过装在发电厂和调度中心的自动装置随系统频率的变化自动增减发电机的发电出力,保持系统频率在较小的范围内波动,自动调频是电力系统调度自动化的组成部分,它具有完成调频、系统间联络线交换功率控制、和经济调度等综合功能。
125MW机组一次调频特性试验研究关键词：125MW机组调频特性试验摘要：根据山东电力调度中心对机组参与电网一次调频的要求，验证125MW机组DCS、DEH的一次调频逻辑和参数设置，考察机组参与电网的一次调频特性。
火力发电厂一次调频问题分析
火力发电厂一次调频问题分析摘要：随着电力市场的不断发展，火力发电厂作为主要的供电方式之一在调频方面扮演着越来越重要的角色。
然而，由于电网负荷变化等原因，火力发电厂一次调频产生的问题也越来越突出。
本文通过对现有研究进行综述，探讨了火力发电厂一次调频存在的主要问题，并提出了相应的解决方法。
关键词：火力发电厂；一次调频；问题分析一、引言随着经济社会的不断发展，电力需求呈现出快速增长的趋势。
火力发电厂作为主要的电力供应方式之一，其调频功能十分重要。
一次调频是指当电力系统负荷发生变化时，需要对火力发电机组进行输出功率的调整，以保证电力系统的稳定运行。
然而，在实际应用中，火力发电厂一次调频所存在的问题也日益突出。
其中，最主要的问题包括响应速度慢、调节精度低、调节范围窄等。
本文将探讨这些问题的原因，并针对性地提出相应的解决方法，以期为火力发电厂一次调频的优化提供参考。
二、火力发电机组一次调频原理（一）火力发电机组一次调频原理火力发电机组一次调频是指在电网负荷发生变化时，需要对火力发电机组进行输出功率的调整，以保证电力系统的稳定运行。
其原理如下：当电网负荷增加时，电网电压降低，此时火力发电机组控制系统会接收到信号，要求提高输出功率。
控制系统通过调整机组的燃料供给量、蒸汽流量等参数来提升输出功率；反之，当电网负荷减少时，火力发电机组控制系统会减小输出功率。
这个调节过程需要快速响应并达到精确的控制，以维持电网的稳定性[1]。
通常情况下，火力发电机组的调节方式可以分为自动和手动两种。
在自动调节模式下，控制系统会根据电网频率、功率因数等参数实时调整输出功率；而在手动调节模式下，操作员根据实际情况手动调整机组输出功率。
总之，火力发电机组一次调频的原理是通过控制燃料供给量、蒸汽流量等参数来实现对机组输出功率的调整，以满足电网负荷变化的需求，并维持电网的稳定性。
（二）一次调频函数介绍一次调频函数（Primary Control Function）是指火力发电机组控制系统中用于实现一次调频功能的算法或模型。
电力系统频率一次调整的基本原理
电力系统频率一次调整的基本原理1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括电力系统频率一次调整的基本概念和重要性。
概述部分:电力系统频率一次调整是指通过合理控制电力系统的负荷和发电能力，使电力系统的频率维持在稳定的范围内的过程。
频率调整是电力系统运行中非常重要的一项技术，对于保障电力系统的安全稳定运行具有至关重要的意义。
在电力系统中，发电厂的负荷、输电线路的负荷以及用户的用电负荷均会对电力系统的频率产生影响。
这些因素的不平衡会导致电力系统频率偏离额定值，从而对电力系统的正常运行产生负面影响。
因此，通过对电力系统的频率进行一次调整，可以有效保持电力系统的稳定运行状态。
电力系统频率一次调整需要考虑多个因素，包括电力负荷的波动、发电机组的响应速度以及电力系统的传输能力等。
同时，频率调整还需考虑到电力调度的经济性和环境友好性等方面的因素。
频率调整的过程通常由发电厂的发电机组以及调度中心的监测和控制系统共同完成。
当电力系统频率偏离额定值时，调度中心会通过监测系统获取实时数据，并下发指令，调节发电机组的出力，以实现频率的恢复。
这种反馈控制的机制保证了电力系统频率的稳定性和可靠性。
综上所述，电力系统频率一次调整是确保电力系统稳定运行的重要环节。
通过合理控制电力系统的发电能力和负荷，保持频率在合理范围内，可以提高电力系统的可靠性、经济性和环保性。
在日益增长的电力需求和能源结构转型的背景下，频率调整技术的发展将对电力系统的可持续发展产生积极的影响。
1.2 文章结构本文将按照以下结构来介绍电力系统频率一次调整的基本原理：第一部分，引言部分，将会对文章的主题进行一个概述，简要介绍电力系统频率调整的背景和意义，并阐明本文的研究目的。
第二部分，正文部分，将会重点讨论频率调整的基本原理。
首先，我们将介绍电力系统频率调整的背景，包括对电力系统频率一次调整的需求和现实挑战。
接着，我们将详细阐述频率调整的基本原理，包括频率控制的原则、频率调整的影响因素和频率调整的数学模型等内容。
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一次调频控制原理及应用
【摘要】电力系统电压和频率的稳定性是电网安全运行的保证。
本文首先引入一次调频的概念，通过对电力系统频率波动危害的分析，对发电机的功率—频率特性进行了研究，并结合实际给出了实现一次调频的控制逻辑，取得了良好的投运效果。
【关键词】发电厂;一次调频;原理
一、问题的提出
通过最近几年的运行，特别是2006年夏天经历了三次大的电网波动的检验，原一次调频控制逻辑的调节效果比较差，特别是在机组投入滑压运行、顺序阀运行的情况下，低负荷段根本无法满足电网对机组一次调频的要求。
因此，必须对改造后的机组一次调频方案进行全面的论证和分析，找出存在的问题和不足，提出有效的改进措施和详尽的逻辑组态方案。
电厂热控专业成立技术攻关小组，利用机组检修机会实现一次调频的逻辑改造，以满足电网的要求。
二、频率的一次调整
由于外界负荷的变化，引起发电机转速和频率的变化，通过原动机调速器而实现的频率自动调整的过程，称为频率的一次调整，即一次调频。
投入一次调频能迅速维持电网频率在额定值附近，有效地保障了电网的安全运行。
三、电网频率波动的危害分析
众所周知，我们国家的电压频率是50赫兹。
但是频率波动超过允许范围时，将使电力客户遭受经济损失，甚至危及电网的安全运行。
具体表现如下：
1.频率的变化直接引起异步电动机转速发生变化，影响工业产品的质量。
2.频率的降低导致异步电动机出力的降低，从而降低生产效率。
3.低频运行时，容易造成汽轮机低压级的叶片产生共振，使末级叶片产生裂纹，严重时使叶片断裂。
4.频率降低时，系统的无功负荷将增大，而无功的增大又导致系统电压水平降低，严重是可以导致电网系统解列。
因此，各区域主力电厂必须承担起稳定电网的基础作用，确保大负荷扰动时（如大型电厂跳闸全停），有效的调节电网的系统频率，迅速安全的恢复电网频率。
四、发电机组功频静态特性分析
发电机组所带的负荷（即有功功率）发生变化时，直接导致汽轮机的转速发生变化。
根据公式：n=60*f
n—汽轮机转速f—频率
转速的变化必然导致频率的变化。
为了保证电力系统的频率在允许的范围内，必须对频率进行调整，即对发电机的转速进行调整，而发电机的转速调整是由原动机附设的调速系统来实现的，假设负荷增大，发电机转速下降，在调频器和油动机的作用下，开大调节气门的开度，增加汽轮机的进汽量，使汽轮机转速增加，频率增加，但没有增大到原来的额定值;反之，负荷减小，调速器自动调整的结果使机组输出功率减小，但频率高于初始值。
这种特性就称为调速系统的有差特性
五、一次调频改造方案
原DCS、DEH一次调频控制方案如下，即在DCS、DEH侧功率设定值回路分别设置了一次调频功率校正回路。
当DCS在协调方式下或DEH在本机负荷自动控制方式下，都进行一次调频校正。
但由于一次调频校正负荷校正指令是与二次调频指令加起来，通过功率闭环控制回路的PID控制模块计算输出再控制调门增减负荷，不可避免的产生调节滞后，最终造成一次调频调节效果不明显或出现没有投入的现象。
另外，由于各机组的功率PID参数是基于二次调频指令速率5MW/MIN而设置的，因此对一次调频指令速率120MW/MIN作用效果不明显（调节功能较弱）也是一个主要原因，还有机组在不同工况下响应特性的非线性，因此根据我厂目前这种DCS/DEH一次调频控制逻辑设计情况，到华北电科院和其他兄弟电厂咨询调研，根据调研情况重新修改DCS/DEH系统控制逻辑，以使我厂的一次调频指标机组满足电网一次调频的要求，其控制方案如下：即在原来的控制方案基础之上，在DEH侧将一次调频阀门校正增量（取转速和机前压力信号进行函数变换，其乘积作为高压调门开度增量指令）直接叠加在阀门指令上，这样即可以快速满足电网对机组负荷变化要求，又保证了DCS/DEH设定值跟踪，避免了反调现象出现。
六、投运效果分析
通过一段时间运行，对调节参数进行了适当调整，一次调频调节效果明显，同时经过多次负荷扰动试验，均达到预期的目的，满足了电网的要求，此次改造收到的电网公司的好评。
参考文献
[1]锅炉运行规程（第一车间）某发电厂，1990.
[2]李遵基.热工自动控制系统[M].中国电力出版社，2000.。