华能南通电厂 江苏南通 226000
引言
为了保证电网的安全经济运行,提高电能质量和电网频率的控制水平,迅速消除由于电网负荷变化而引起的频率波动,电网对机组的一次调频要求越来越高.由热工DCS、DEH控制系统实现机组一次调频功能主要是根据电网频率的变化,按照一次调频预定的曲线,对机组负荷进行调整,其核心是在电网频率突然降低的时候,利用锅炉蓄能大的特点,在保证设备安全的前提下,在短时间内快速、限幅度增加负荷,满足电网的要求。频率高时,关调门,提高主汽压力,增加机组蓄热;频率低时,开调门,降低主汽压力,释放机组蓄热,从而快速增减负荷,以达到补偿频率波动的目的.因此,频率发生变化时,一次调频回路迅速响应,根据功-频特性,与频率变化成比例的改变机组的功率,使机组快速改变负荷,补偿频率的变化.
一、一次调频的概念
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。机组的调速系统会自动跟踪这机组自身频率和电网频率，当电源功率或者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，弥补系统中功率不足。
在这个过程中，系统功率负荷的动态平衡完全是自己随动完成的，不需要人工干预，动态平衡的结果是系统稳定在一个较低的频率水平，这个过程即为电力系统的一次调频过程。可以看到电力系统的一次调频，是由同步发电机组和负荷设备共同来完成的。
在DEH一次调频功能投入后, 如果调频动作时, 一次调频值直接叠加在DEH 的给定阀位上, 通过调节汽轮机调门使机组有功功率快速响应电网频率变化的要求。但是如果此时协调控制系统投入, 协调控制系统的负荷给定值没有改变而机组有功功率发生了变化, 协调控制系统的功率控制回路就会发出和一次调频作用方向相反的汽轮机调门指令, 不仅从一定程度上抵消了一次调频的效果, 而且对于协调控制系统相当于增加了外部扰动量, 容易引起协调控制系统振荡, 从而降低协调控制系统的稳定性。为使一次调频达到最佳的调节效果, 需要将一次调频因子引入协调控制系统的负荷给定值回路, 即协调一次调频控制方式, 增加DCS侧的机组负荷指令频率校正控制回路逻辑, 从而减少一次调频投入后的调频作用及对机组协调稳定性的影响。目前我厂#4机组并网运行且负荷大于100MW后，DEH系统自动投入一次调频功能，此时若机组为CCS协调方式,运行人员可手动投用CCS侧一次调频功能。
四、一次调频动作对机组运行的影响
当电网频率与机组本身频率的差值超过某个范围时（例如0.02Hz），机组将通过调速器控制出力参与频率调整，它是一个微调节；当频差过大时（一般超过0.2Hz）则要通过二次调频来实现，通常是用机组监控的AGVC来调节。
五、总结
目前，我厂机组运行状况良好，AGC和CCS正常投用，一次调频负荷调整限幅设置，由原先的不得低于±3%额定容量调整为±6%，一次调频测试结果达标。在实际生产过程中，运行人员应及时关注一次调频动作情况，综合考虑供求平衡关系，很好地协调机、炉两侧的控制动作，以兼顾负荷响应性能的同时，维持各项参数在合理范围内，从而保证机组安全稳定运行。
论文作者:陈浩亮
论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期
论文发表时间:2017/11/1
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