1 理论上一次调频回路投入的时候是可以投入功率回路的
汽轮机数字电液控制系统
第六章汽轮机数字电液调节系统DEH（digital electric hydraulic control system）即汽轮机数字式电液控制系统，是目前大型电站汽轮机普遍采用的控制装置，它主要完成机组在启停及正常运行过程中对汽轮机转速和功率的控制功能、汽轮机的超速保护功能，以及对汽轮机的进汽和排汽参数、缸温、轴承温度及转速、发电机功率等重要参数的监视。
第一节 汽轮机自动调节系统的发展汽轮机是电厂中的重要设备，在高温高压蒸汽的作用下高速旋转，完成热能到机械能的转换。
汽轮机驱动发电机转动，将机械能转换为电能，电力网将电能输送给各个用户。
为了维持电网频率，要求汽轮机的转速稳定在额定转速附近很小的一个范围内，通常规定此范围为±1.5~3.0r/min。
为了达到此要求，汽轮机必须配备可靠的自动调节系统。
汽轮机自动调节系统的发展经历了以下几个阶段：一、机械液压式调节系统（MHC）纯液压式（同步器、伺服马达、油动滑阀）早期的汽轮机调节系统是由离心飞锤、杠杆、凸轮等机械部件和错油门、油动机等液压部件构成的, 称为机械液压式调节系统 (mechanical hydraulic control, MHC), 简称液调。
这种系统的控制器是由机械元件组成的, 执行器是由液压元件组成的。
由汽轮机原理知道，MHC仅具有窄范围的闭环转速调节功能和超速跳闸功能, 其转速—功率静态特性是固定的, 运行中不能加以调节。
但是由于它的可靠性高, 并且能满足机组运行的基本要求, 所以至今仍在使用。
精度差二、电气液压式调节系统（EHC）电液并存（相互跟踪不便、振荡）随着机组单机容量的增大和中间再热机组的出现, 单元制运行方式的普遍采用以及电网自动化水平的提高, 对汽轮机调节系统提出了更高的要求, 仅依靠机械液压式调节系统已不能完成控制任务。
这时产生了电气液压式调节系统 (electric hydraulic control, EHC), 简称电液调节。
一次调频
机组一次调频技术第一节机组一次调频基本概念一、转速不等率转速不等率是指机组在控制系统给定值不变的情况下，机组功率由零至额定值对应的转速变化量（Δn ）与额定转速（n 0）的比值，通常以百分数形式表示。
%100*0n n ∆=δ 对承担基本负荷的机组，一般取其不等率大一些，以希望电网周波的变化对其功率的影响要小，保证机组在经济工况下长期运行；对承担尖峰负荷的机组，则不等率要小一些，在电网周波变化后希望多分担一点变动负荷。
二、功率补偿量机组一次调频的功率补偿量(ΔP)：是由机组转速不等率δ和电网频率偏差（可转换为转速偏差Δn ）计算出来的，公式如下：式中0n 为额定转速，N P 为机组的额定功率。
例如： 额定容量为 N P 、转速不等率为5%的机组，当转速偏差为Δn =-6转（电网频率偏差为Δf =-0.10HZ ）时，该机组一次调频的功率补偿量ΔP ：N N N P P P p %4*04.0)*%5%100*30006(==--=∆ 三、迟缓率机组的迟缓率：是指由于调速器、传动放大机构和配汽机构部件有磨擦、间隙等原因使输入信息与输出信息之间存在的迟缓现象，这种迟缓现象作用于控制系统使在一定的转速变化范围Δn ，机组功率不变。
迟缓率ε的计算公式如下：ε=(Δn/ 0n )*100% 式中0n 为额定转速。
N P n n p *%100*0δ∆-=∆四、调频死区机组一次调频频率死区是指系统在额定转速附近对转速的不灵敏区。
为了在电网频率变化较小的情况下提高机组稳定性，一般在电调系统设置有频率死区。
五、响应滞后时间电网频率变化达到一次调频动作值到机组负荷开始变化所需的时间为一次调频负荷响应滞后时间，应小于3秒。
六、稳定时间机组参与一次调频过程中，在电网频率稳定后，机组负荷达到稳定所需时间为一次调频稳定时间，应小于1min，机组协调系统或自动发电（AGC）运行时，应剔除负荷指令变化的因素。
第二节机组一次调频特性一次调频特性是汽轮发电机组并网运行的基本特性之一，它是指电网的频率发生变化后，机组在控制系统的作用下自动地增加（电网频率下降时）或减小(电网频率升高时)自身的功率，从而限制电网频率变化的特性。
火电机组AGC及一次调频控制策略优化 刘明阳
火电机组AGC及一次调频控制策略优化刘明阳发表时间：2018-04-18T11:22:29.990Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：刘明阳[导读] 摘要：作为“两个细则”最重要的两个重要考核内容，一次调频及AGC的调节质量决定着发电企业的精益管理效益。
（华电国际电力股份有限公司十里泉发电厂）摘要：作为“两个细则”最重要的两个重要考核内容，一次调频及AGC的调节质量决定着发电企业的精益管理效益。
在保证机组安全稳定运行的大前提下，如何最大限度地增加AGC-R模式的投入率、提高AGC综合性能指标Kp值以及一次调频质量，从而为发电企业争取到最大的效益，这就需要对AGC及一次调频策略进行优化。
关键词：协调控制系统；AGC；一次调频；DEH系统；阀门流量特性曲线1.引言新中国成立初期，电能便已成为人门生活中的必需品。
随社会不断发展与进步，对用电的依赖性不断提高的同时，对电能品质的要求也不断提高。
作为国民经济命脉，高品质的电能不仅能提高了人们的生活质量，同时也是企业经济利益的根本保障。
为了对发电企业一次调频功能、自动发电控制（AGC）的监管，国家能源局出台了《区域发电厂并网运行管理实施细则》和《区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》，简称“两个细则”。
由各区域能源监管办公室对所管辖的并网机组的相关参数进行监督考评，指标优秀的发电企业会根据“两个细则”规定获得相应补偿款，因此，此次研究也有利于发电企业精益管理、提质增效。
2.“两个细则”下AGC及一次调频性能指标要求2.1 AGC补偿考核指标AGC补偿考核性能指标主要包括AGC投入率及综合性能指标Kp2.2.1 AGC投入率AGC投入率的计算公式为：，AGC投入率越高，并网机组可获得的补偿款越多。
2.2.2 AGC综合性能指标Kp，Kp值通过K1调节速率、K2调节精度以及K3响应速率计算而成，Kp与AGC投入日补偿款的关系为： AGC补偿费用 =（Ln（Kp）+ 1）* 调节深度 * 22.3 一次调频性能指标2.3.1 转速死区为了在电网频率变化较小的情况下，减少一次调频动作频率，提高机组运行的稳定性，一般在电调系统设置有转速死区。
DEH功能介绍
1 理论上一次调频回路投入的时候是可以投入功率回路的，但是当一次调频动作时易造成系统的较大波动。
另外当一次调频动作时，功率回路是不具备投入条件的。
所以一般在不建议二者同时投入运行。
2 准确的说应该是具有AGC（ADS）+一次调频功能的机组都属于调频机组。
一次调频是指系统的频率发生变化时，并列运行于系统上的汽轮发电机组自动地按其静态特性承担一定的负荷变化，以减小系统频率的变化的调频方式。
一次调频控制方式为DEH+CCS，即DEH 内额定转速与汽轮机实际转速差通过一定函数计算后直接动作高调门；CCS进行补偿，使负荷满足电网要求。
目前电网中的机组大部分属于调频机组，只要由电网负荷调度中心根据电网频率偏离额定值的大小,调整电网中调频机组的功率,使总发电量与总负荷量相平衡,最终使供电频率回到额定值,就是所谓的二次调频，具有以上功能的机组都属于调频机组（即有AGC功能）。
3 调压回路即调节级压力回路（IMP），它的作用是通过调节级压力反馈值来控制调节阀维持机组实际功率输出靠近功率目标设定值（TARGET），从而减少了汽压的扰动及保证调节的线性。
4 调频回路包括一次调频和二次调频回路。
DEH系统均设计有一次调频回路，其工作原理是：机组转速以3000 r/min为目标值，频差以一定的函数对应为负荷指令叠加到目标值上。
为防止反复调节引起振荡，应设置一定的频差控制死区（+-2r/min)。
二次调频回路指的就是AGC功能，即机组自动发电控制系统。
5 功率回路概念：在带负荷运行时，运行人员可选择投入或切除功率回路反馈。
在功率回路反馈采用发电机有功功率作为反馈信号，投入后，反馈信号进入DEH控制回路，控制的最终结果是控制的负荷与设定值相同。
在功率反馈未投入时，DEH处于负荷开环控制状态，负荷设定值与负荷有一定的差值，并由当时的主汽压力来决定，当主汽压力为额定值时，负荷设定值与负荷值相近。
通常情况下，运行人员应选择功率反馈切除方式。
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。
一次调频及二次调频
我国电力工业法规定电网的频率误差率1%，电网通过机组的AGC功能及调频机组实现二次调频，保持电网频率稳定，但对电网中快速的小的负荷变化需汽轮机调节系统（DEH）在不改变负荷设定点的情况下，监测到转速的变化，改变发电机功率，适应电网负荷的随机变动，保证电网频率稳定，即一次调频。
为提高电网安全运行水平和频率质量，山东电网发电机组一次调频技术要求：并网运行的机组，其出力大于最低技术出力时，应具备一次调频功能，除数字式电液调节系统的机组由于存在某种缺陷，没有能力快速增减负荷外，机组采用的控制方式不得影响一次调频功能。
通过125MW机组一次调频特性试验研究，检测机组在电网存在周波偏差情况下的快速补偿能力，并通过试验调试相关热控系统的各项参数，以确保在投入一次调频功能后，能够快速补偿电网负荷，并保证机组安全经济稳定运行。
1 一次调频逻辑(1) 控制方式机组一次调频控制方式为DEH+CCS，即DEH内额定转速与汽轮机转速差通过一定函数计算后直接动作调门，CCS进行补偿，保证机组负荷满足电网要求。
(2) DEH内的一次调频参数设置在机组负荷0～125MW的范围内允许投入一次调频，有关参数如表1。
表1(3) CCS内的一次调频补偿逻辑当一次调频动作后，CCS根据电网频率信号，经过死区处理后得出的一次调频负荷，叠加到协调控制回路的主调节器上，补偿汽机负荷变化对锅炉的影响。
图1 原设计一次调频按照一次调频试验工作要求，把原来的一次调频信号经过速率限制改为不经过速率限制，提高机组对频差的响应速度，但经过机组负荷上下限制，以保证机组的安全运行。
(4) 一次调频曲线设定根据新的管理办法规定，#2机组一次调频负荷补偿曲线设置如下图所示。
如果DCS使用电网频率变送器信号，只需将转速信号折算为相应的频差信号即可。
图2 一次调频曲线2 基本参数(1) 一次调频由于系统内机组跳闸或大用户发生跳闸时，电网频率发生瞬间变化，一般变化幅度较大，变化周期在10秒到2～3分钟之间，要求网上机组的负荷能够在允许的范围内快速地调整，以弥补网上的负荷缺口，保证电网频率稳定的过程，称为一次调频。
一次调频的实现方案和对机组主要参数的影响
Ｄ Ｈ系统一般设计 有功率 回路、调节级 压力 Ｅ
回路 和转 速 回路 。其 中转 速 回路在 机组 没有并 网前 负责转 速 的 自动控 制 ，并 网后 则是机 组 的一次 调频
１ 引 言
电力 系统 的突发 事故 往往 是难 以预测 的 ，在 系
路 、功 率 回路 和调压 回路都 可 以单独 投入 ，可构 成 多种 组合 方 式 。通过 对 机组 功频 控制 系统 分析 ，实 现一 次调 频 的方 式 主要 有 ３种 。
２ １ Ｄ Ｈ 方 式 ． Ｅ
统内突然 出现负荷扰动时 ，需要调整功率 ，而此功 率很容易超出 Ａ Ｃ等二次调频 的调节范围 ，加上 Ｇ
ｑ ｅ ｃ ｅ ｕ ａｉ ｎ ｕ ｎ ｙ ｒ ｇ ｌ ｔ ．Ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｔ ｍｐ ｖ ｈ ｔ ｉｉ ｔ ｎ ｏ ｎ ｔａ ｔ ｒｐ ｉ ｒ ｒ ｑ ｅ ｃ ｅ ｕ ａｉ ｎ ｐ ｔ ｎ ｎ ｏ ｏ ｅａ ｉ ｎ ｗ ｒ ｏ ａ ｕ ｅ ｏ ｉ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓａ ｌｚ ｉ ｆｕ ｉ ｆ ｒｍａｙ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｒ ｇ ｌｔｏ ｕ ｔ ｇ ｉ ｔ ｐ ｒ ｔ ｅ ｅ ｏ ｂ ａｏ ｅ ｉ ｏ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｉｆ ｅ ｅ ｏ ｉ ｍｍｅ ｅ ｏ ｎ ｔＷａ ｉｃ ｓ ｅ ｏ ． ａ ａｙ ｅ ｎ ｈ ｎ ｕ ｎｃ ｎ ｍａ ｎ ｐａ ｌ ｔｍ ｆｕ ｉ ｓ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｔｏ Ｋｅ ｒ ｓ： ｐ ｍａ ｙ ｆｅ ｅ ｃ ｙ ｗｏ ｄ ｉ ｒ ｒ ｒ ｑ ｎ ｙ； ｓ ｌ ｔ ｎ； ｐ ｒ ｍｅｅ ； ｉ ｆ ｅ ｃ ｕ ｏｕｉ ｏ ａ ａ ｔｒ ｎ ｕ ｎ ｅ ｌ
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％。
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1 理论上一次调频回路投入的时候是可以投入功率回路的，但是当一次调频动作时易造成系统的较大波动。
另外当一次调频动作时，功率回路是不具备投入条件的。
所以一般在不建议二者同时投入运行。
2 准确的说应该是具有AGC（ADS）+一次调频功能的机组都属于调频机组。
一次调频是指系统的频率发生变化时，并列运行于系统上的汽轮发电机组自动地按其静态特性承担一定的负荷变化，以减小系统频率的变化的调频方式。
一次调频控制方式为DEH+CCS，即DEH内额定转速与汽轮机实际转速差通过一定函数计算后直接动作高调门；CCS进行补偿，使负荷满足电网要求。
目前电网中的机组大部分属于调频机组，只要由电网负荷调度中心根据电网频率偏离额定值的大小,调整电网中调频机组的功率,使总发电量与总负荷量相平衡,最终使供电频率回到额定值,就是所谓的二次调频，具有以上功能的机组都属于调频机组（即有AGC 功能）。
3 调压回路即调节级压力回路（IMP），它的作用是通过调节级压力反馈值来控制调节阀维持机组实际功率输出靠近功率目标设定值（TARGET），从而减少了汽压的扰动及保证调节的线性。
4 调频回路包括一次调频和二次调频回路。
DEH系统均设计有一次调频回路，其工作原理是：机组转速以3000 r/min为目标值，频差以一定的函数对应为负荷指令叠加到目标值上。
为防止反复调节引起振荡，应设置一定的频差控制死区（+-2r/min)。
二次调频回路指的就是AGC 功能，即机组自动发电控制系统。
5 功率回路概念：在带负荷运行时，运行人员可选择投入或切除功率回路反馈。
在功率回路反馈采用发电机有功功率作为反馈信号，投入后，反馈信号进入DEH控制回路，控制的最终结果是控制的负荷与设定值相同。
在功率反馈未投入时，DEH处于负荷开环控制状态，负荷设定值与负荷有一定的差值，并由当时的主汽压力来决定，当主汽压力为额定值时，负荷设定值与负荷值相近。
通常情况下，运行人员应选择功率反馈切除方式。
这是由于当功率反馈投入后，在主汽压力波动时，阀门开度也会变化，以保证实发功率与负荷设定值相同，而对单元机组来讲，这种变化会加剧锅炉出口压力的进一步变化。
造成锅炉运行并不稳定，因此，功率反馈仅在主汽压力较为稳定时，且运行人员要求负荷设定值与功率相同时才投入。
一般不推荐这种运行方式。
6 一般以上三个回路中，调节级压力回路和功率回路可以在机组并网初期未切至CCS遥控前（即OA方式）可以同时投入，它们的切换都是无扰的，不影响负荷。
同时由于调门开度过小以及防止扰动过频过大，建议初期阶段不投入调频回路；在机组正常运行后，调频回路应投入（一般有负荷要求40%以上），机组转为CCS遥操控制，此时建议调节级压力回路和功率回路全部退出，即开环模式，让CCS去发出阀位指令到DEH阀门管理系统来控制机组负荷，避免回路相互间的互扰。