【摘 要】现在我国采用的电力供应方式仍旧为火力发电机组的形式，这种发电机组的单机容量一般主要在600WM-300WM之间，为了有效降低火力发电机组消耗的能源，必须要对火力发电机组进行调频控制，以保障火力发电机组的蓄热能得到有效的利用。本文就600MW火力发电机组一次调频控制策略优化进行研究，以保障600MW火力发电机组运行的稳定性。
【关键词】一次调频；火力发电机组；策略
作为电力系统运行的重要组成部分，频率与系统运行的稳定性和安全性息息相关。因此，必须要对电力系统的频率进行有效的控制，保障一次调频能在规定的范围之内，保障600MW火力发电机组符合能得到实时调控，采用蓄热快速响应的方式反应电网的频率，准确的反应出机组的变化。
1600MW火力发电机组的特点
600MW火力发电机组运行时，采用的一般主要是为指直流锅炉，相较于其他锅炉而言，直流锅炉本身具有蓄热能力小，下降管较细等特点，这种情况给600MW火力发电机组一次调频造成了非常大的阻碍。在对600MW火力发电机组进行一次调频时，会出现无法实现短期动变负荷、快速动变负荷等情况，甚至部分600MW火力发电机组在进行一次调频时，还会出席那主汽压大幅度波动等问题。现在我国600MW火力发电机组采用的一般都是直吹式制粉系统，相较于传统的中储式制粉系统而言，直吹式制粉系统响应负荷指令的速度非常慢，实现一次调频的难度非常高，在采取控制策略时，要保障机组运行的稳定性，以保障调频工作的顺利开展。600MW火力发电机组自身的特点，在一定程度上增加了其一次调频的难度，必须要根据600MW火力发电机组的具体运行情况，制定符合系统运行情况的一次调频控制策略，以保障机组正常运行不会受到影响。
2一次调频控制策略的设计及应用
2．1设备简介
某国产600MW600MW火力发电机组锅炉由东方锅炉(集团)股份公司制造，前后墙对冲燃烧方式、超临 界参数变压直流燃煤锅炉，一次中间再热；制粉系统采用双进双出磨煤机冷一次风正压直吹式系统。 汽轮机是上海汽轮机有限公司生产的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽 轮机，有两台可调节高主门、四台可调节高调门、两台开关式中主门及四台可调节中调门。
2．2控制策略的设计
在进行600MW火力发电机组一次调频功能控制策略制定时，要将控制策略与协调控制策略结合在一起，采用BF方式进行调频功能控制，创新现有的汽机阀门流量指令，以便快速适应负荷指令的变化。制定控制策略时，要保障控制策略能更加快速的适应给水对符合指令的响应，缩短响应时间，以便更加快速的适应符合指令的变化，提升一次调频控制策略的水平。在对600MW火力发电机组进行试验、分析时， 要根据CCS和DEH对 600MW火力发电机组进行精准的控制，以保障汽轮机额定转速和反馈信号的差值，并用其代替频率的偏差，根据频率偏差对控制策略进行调整，运用频率差函数进行调频信号设置，并将得到的数值乘0.7，并将差额叠加到汽机总阀门上，并将汽机设定值与符合指令相加，通过这种方式设定压力回路和功率回路，经过科学的运算之后，将对变成汽机总阀门的指令 ，利用其对调门进行有效的控制，并且在这个过程中还要设置科学的一次调频功能参数，一般600MW火力发电机组的参数为：速度不等率4％；调频死区+_2r／min；负荷调节限幅± 36MW：一次调频的负荷调节范围为250～600MW；DEH侧调频信号限速为±1．5％，s；CCS侧调频 信号限速为±180MW／min。
2.3应用情况
设计人员在应用600MW火力发电机组时，可以采用改变模拟转速反馈的方式，通过这种方式进行调频实验，在进行实验时，可以通过机组协调控制和DEH本机控制的饭还是进行一体调频功能控制实验，在进行实验时模时，要对600MW火力发电机组的稳定时间、一次调频功能进行实验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经试验可以知道600MW火力发电机组的稳定时间、各项指标均符合规定的要求，但同时应该指出，部分试验项目中，一次调频动作的前15s内负荷调整幅度大大超过了理 论计算的最大负荷调整幅度的90％，“协调方式下+9．2rpm”试验项甚至达到了130．89％。
3特点分析
3．1充分利用有限蓄热
虽然直流炉蓄热能力小，但是要满足一次调频的快速动作要求，则必须尽可能地利用这部分蓄热。 本控制策略将DEH侧调频信号部分叠加在汽机总阀门指令上，就是利用蓄热能力直接调节汽机阀门 开度，使负荷快速变化。当然，如果阀门开度调节过大，锅炉侧给水、燃烧不能及时跟上，则可能导 致主汽压剧烈波动，甚至影响机组安全；而阀门开度调节过小，没有充分利用蓄热能力，则可能达不 到一次调频快速响应的要求。所以应通过长期试验来修正用以直接叠加的调频信号的系数，甚至利用 自适应函数来根据机组运行工况实时修正这个系数。
3．2快速响应和稳定运行相结合
从整个策略来看，DEH侧主要利用蓄热实现快速响应，CCS侧则通过PID调节来逐步改变给水、 燃烧状况，使机组最终能稳定运行在调频目标负荷；从DEH侧来看，调频信号一方面乘以小于1的 系数矗接叠加在汽机总阀门指令上以实现快速响应，另一方面作为功率回路、压力回路设定值的一部 分，经PID运算后使机组逐步稳定在调频目标负荷。这相当于有双重的保障，当电网频率出现偏差时， 使机组既能够快速地响应(应小于4s)，在短时间内起到调频作用，满足一次调频的需求，又能够在快速响应之后通过PID作用精确地、 平缓地稳定在目标负荷，以满足机组安全稳定运行的需求。
3．3适合各种机组运行方式
本控制策略中，DEH侧主要策略是将调频信号的大部分直接叠加在汽机总阀门指令上，而CCS 侧主要策略是将调频信号作为机组负荷指令的一部分，这两种方式都与机组本身采用的运行方式没有 直接联系，且由于DEH侧起着主要的一次调频作用，所以不管机组是处于协调方式、汽机跟随方式、 锅炉跟随方式、投入功率回路运行方式、投入压力回路运行方式甚至完全开环手动运行方式，只要参 数设置合理，应用本控制策略都能使机组快速响应，很好地完成一次调频任务。
3．4采用自适应的DEH侧调频信号
本控制策略中，DEH侧调频信号对一次调频的性能影响很大：调频信号过大，阀门陡开陡关， 会造成负荷陡升陡降，影响机组稳定；调频信号过小，阀门变化过少，起不到一次调频应有的作用。 本控制策略中引入了自适应函数对其进行在线实时调整：在相同转速偏差下，增负荷时产生的调频信 号比减负荷时要大；主汽压力低时产生的调频信号比主汽压力高时要大。这样，进行多次试验后，摸 索出最合适本机组的自适应函数，便能得到最佳的一次调频性能。
4结束语
通过上述文章，可以知道要向现在我国600MW火力发电机组的一次调频仍旧存在很多问题。因此，必须要根据600MW火力发电机组运行的实际情况，提升调频参数设置的合理性，通过锅炉蓄热的方式实现一次快速调频，以保障机组的运行情况能达到预期的要求。
参考文献
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论文作者:庄国喜,
论文发表刊物:《城镇建设》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：机组论文; 火力发电论文; 策略论文; 蓄热论文; 负荷论文; 方式论文; 汽机论文; 《城镇建设》2019年10期论文;