新疆孤网运行机组和大电网运行机组调频的区别论文_王晓宇

(国网新疆电力公司电力科学研究院 新疆乌鲁木齐 830011)

摘要:新疆是我国重要的能源基地,特高压交流、直流已经将疆内电能稳定高效的送到内地。新疆发电机组的稳定运行,不仅关系到新疆电网的安全运行,更关系到全国电网的稳定运行,电网频率是电能质量的关键指标之一。随着新疆机组容量的不断增加、光伏、风电等新能源电厂的不断扩大,社会也对电网的供电质量提出了更高的要求,要求电网频率始终非常稳定。为了防止区域电网成为孤网后或者区域电网出现问题不会影响大电网的安全稳定运行,这就需要对区域孤网和有可能成为孤网的区域电网做调频逻辑设置,本文介绍的就是孤网运行机组和大电网运行机组调频的区别。

关键词:调频;孤网;参数设置;前馈;闭环

1、孤网和大电网的介绍

在社会经济发展的日益推动下,各经济体对电能质量的要求越来越大,电源互连、电网互连是保障电网电能质量必然的选择,电网容量越大电网越坚强,供电稳定性越高,这就形成了全国大电网,任一电源跳闸或任一用电客户掉闸都不会影响整个电网频率的大幅波动,更不会影响石化、水泥、钢铁、化工、造纸、电解铝、制糖等粗产业链的生产,甚至也不会影响电力电子、仪表仪器等高精度产品的生产,全球能源互联网已是大电网最美好的规划和前景,那将会能源利用更高效、各个经济体互联互惠,各个国家互联互惠,电网更稳定的运行。

大电网并不能覆盖所有的供电需求,需要独立运行的孤网,在区域人口少,经济基础差的地方小电网出现问题仍可能切换成孤网运行方式,对于由于电网系统原因甩负荷只带厂用电的机组,甩负荷后的也变成孤网运行方式,孤网方式运行的机组频率稳定性差,频率波动幅度大,控制系统不能较好的适应外界负荷的波动,增加了停机次数,降低了安全运行系数,就如何使小电网或孤网平稳、高效运行是当前电网运行中迫切需要解决的问题。

2、孤网和大电网的调频区别

大电网运行机组的参数设置遵循的是一次调频导则要求,机组一次调频动作时,对于大电网运行机组来说,频率调节是开环调节,机组只按参数设置动作调门升降机组负荷到目标调频负荷,对于各个机组的目标调频负荷来说,它是闭环调节,当所有运行机组不投入AGC时,电网频率大幅波动时,一次调频动作只能将电网频率调整到规定的死区范围外,会无限接近但永远也不能将频率稳定在死区范围内;当运行机组投入AGC后,此时对于电网频率来说,它是闭环调节,此时的一次调频是AGC运行方式的前馈动作量,AGC运行方式能很好的将电网频率稳定在死区范围内,

部分区域电网频率大幅波动时,电力系统保护动作会使小电网脱离大电网,此时的小电网也就成为了孤网,当小电网机组没有脱离大电网时,机组是按一次调频导则要求设置参数,一次调频动作按正常的方式调频;当小电网机组脱离大电网时,此时机组立即切换成孤网运行的调频方式,孤网运行机组的参数设置一般要比一次调频导则要求的参数大,调门动作量大,使孤网的频率返向拉动能力强,具体的参数设置按孤网规模来设置,不同规模的孤网有不同的参数设置。孤网机组的运行方式不是阀位控制,也不是功率控制,更不是协调控制,而是转速控制,转速PID控制调门开度,机组目标设定转速为3000转,通过PID调节使电网频率稳定在频率死区范围内,对于孤网运行机组来说,频率调节是闭环调节,一次调频动作是闭环调节的前馈调整量。大电网运行机组的逻辑设计大家都清楚,图1是新疆孤网或有可能成为孤网运行机组的逻辑设计简图。

图1孤网运行机组的逻辑设计简图

3结束语

本文介绍了一下新疆孤网运行机组和大电网运行机组调频的区别,大电网机组调频技术已经很成熟了,为了更好的控制好小电网频率或孤网的频率,需要对机组调频逻辑设置做进一步优化,使参数设置非常完美的匹配小电网或孤网的规模,有待于专业技术人员做进一步的研究。

参考文献:

[1]韩璞. 现代工程控制论. 北京:中国电力出版社,2017.4

[2]金以慧. 过程控制. 北京:清华大学出版社,2004

[3]窦日轩. 自动控制原理. 北京:机械工业出版社,2007

论文作者:王晓宇

论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/1

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