東方-三菱M701DA型燃機(jī)一次調(diào)頻功能改進(jìn)分析

摘 要 為了進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高電網(wǎng)的電能品質(zhì)，東方-三菱M701DA型燃機(jī)控制系統(tǒng)中增設(shè)一次調(diào)頻在線測試功能，對該功能進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞 一次調(diào)頻；在線測試；改進(jìn)

中圖分類號 TK477 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0160-02

1 概述

江蘇華電戚墅堰有限公司聯(lián)合循環(huán)機(jī)組由一臺燃?xì)廨啓C(jī)，一臺汽輪機(jī)、一臺余熱鍋爐和兩臺發(fā)電機(jī)組成。燃?xì)廨啓C(jī)為日本三菱重工設(shè)計的型號為M701DA，干式、低NOX排放的重型燃?xì)廨啓C(jī)，由東方汽輪機(jī)廠制造生產(chǎn)。燃?xì)廨啓C(jī)由19級的壓氣機(jī)，18個預(yù)混式低NOX燃燒器和4級透平組成。該燃?xì)廨啓C(jī)在標(biāo)準(zhǔn)工況下，額定負(fù)荷為144 MW。

目前，電網(wǎng)對發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻功能的日常管理，僅僅是將一個“發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻投入/切除”信號上傳給省調(diào)EMS系統(tǒng)來監(jiān)視，不能象省調(diào)EMS系統(tǒng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)組AGC功能那樣，對發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻功能的在線實時監(jiān)控?！鞍l(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻投入/切除”信號并不一定能準(zhǔn)確反映發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻的投用情況和控制品質(zhì)。

為了進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高電網(wǎng)的電能品質(zhì)，加強(qiáng)電網(wǎng)公司對并網(wǎng)機(jī)組一次調(diào)頻的監(jiān)督和管理，M701DA燃機(jī)控制系統(tǒng)增加了一次調(diào)頻在線測試功能。通過對機(jī)組一次調(diào)頻在線測試獲取的機(jī)組一次調(diào)頻能力的可靠數(shù)據(jù)，對電網(wǎng)中機(jī)組一次調(diào)頻的負(fù)荷總量作出較為準(zhǔn)確的預(yù)測，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供參考依據(jù)。

2 功能改進(jìn)

為達(dá)到一次調(diào)頻在線測試要求，控制系統(tǒng)增設(shè)一下硬接線點。

1）一次調(diào)頻進(jìn)入測試；

2）一次調(diào)頻增負(fù)荷測試；

3）一次調(diào)頻降負(fù)荷測試；

4）一次調(diào)頻特性參數(shù)測試；

5）一次調(diào)頻退出測試；

信號聯(lián)絡(luò)關(guān)系如圖1。

圖1 省調(diào)與控制系統(tǒng)信號聯(lián)絡(luò)簡圖

“一次調(diào)頻進(jìn)入測試” 由省調(diào)發(fā)出，此信號將控制系統(tǒng)一次調(diào)頻功能切換到測試模式。電廠一次調(diào)頻功能退出實際運(yùn)行，不再對電網(wǎng)周波的變化產(chǎn)生響應(yīng)。

控制系統(tǒng)接收到“增負(fù)荷測試”后，一次調(diào)頻功能自動產(chǎn)生0.1083Hz的最大負(fù)向頻差，機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)進(jìn)行增加，測試機(jī)組一次調(diào)頻增負(fù)荷的性能。

控制系統(tǒng)接收到“降負(fù)荷測試”后后，一次調(diào)頻功能自動產(chǎn)生0.1083Hz的最大正向頻差，機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)進(jìn)行減小，測試機(jī)組一次調(diào)頻降負(fù)荷的性能。

“一次調(diào)頻退出測試”由省調(diào)發(fā)出，此信號將控制系統(tǒng)一次調(diào)頻功能切換到正常模式，電廠一次調(diào)頻功能重新投入實際運(yùn)行。在一次調(diào)頻增或減負(fù)荷測試完成后，即可由省調(diào)發(fā)出該信號。

“一次調(diào)頻特性參數(shù)測試”由省調(diào)發(fā)出至電廠控制系統(tǒng)，進(jìn)行一次調(diào)頻特性函數(shù)的測試。獲取機(jī)組一次調(diào)頻的能力。

“頻率”為機(jī)組一次調(diào)頻中使用的電網(wǎng)頻率值。當(dāng)進(jìn)行特性參數(shù)測試時，該信號為模擬的頻率值。

“一次調(diào)頻負(fù)荷指令”為機(jī)組對當(dāng)前的頻差值產(chǎn)生的負(fù)荷指令響應(yīng)。當(dāng)進(jìn)行控制系統(tǒng)特性參數(shù)測試時，該信號為控制系統(tǒng)的一次調(diào)頻負(fù)荷指令值根據(jù)頻差與一次調(diào)頻負(fù)荷指令的函數(shù)關(guān)系，可以得出控制系統(tǒng)中設(shè)置的一次調(diào)頻特性函數(shù)，并獲取一次調(diào)頻死區(qū)、最大幅值、不等率等參數(shù)。

控制系統(tǒng)中在線測試功能流程圖如圖2。

當(dāng)收到增減負(fù)荷指令時，一次調(diào)頻功能自動產(chǎn)生0.1083HZ的最大正向頻差，機(jī)組負(fù)荷相響應(yīng)進(jìn)行增加，當(dāng)收到降負(fù)荷指令時，機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)進(jìn)行減小，測試一次調(diào)頻增減負(fù)荷性能。

3 功能改進(jìn)后試驗結(jié)果

3.1 增負(fù)荷測試

當(dāng)省調(diào)發(fā)出增負(fù)荷測試指令后，一次調(diào)頻測試邏輯自動將頻差切換到0.1083 HZ的最大正向頻差值，一次調(diào)頻產(chǎn)生5，625 MW的負(fù)荷指令。從增負(fù)荷指令發(fā)出45 S后，測試邏輯自動將最大偏差0.1083 Hz恢復(fù)到零，一次調(diào)頻產(chǎn)生負(fù)荷指令恢復(fù)到零，增負(fù)荷測試結(jié)束，曲線如圖3所示。

圖3 增負(fù)荷測試

3.2 降負(fù)荷測試

當(dāng)省調(diào)發(fā)出降負(fù)荷測試指令后，一次調(diào)頻測試邏輯自動將頻差切換到-0.1083 HZ的最大正向頻差值，一次調(diào)頻產(chǎn)生-5，625 MW的負(fù)荷指令。從降負(fù)荷指令發(fā)出45 S后，測試邏輯自動將最大偏差-0.1083 Hz恢復(fù)到零，一次調(diào)頻產(chǎn)生負(fù)荷指令恢復(fù)到零，降負(fù)荷測試結(jié)束，曲線如圖4所示。

3.3 一次調(diào)頻特性參數(shù)測試

在省調(diào)發(fā)出“一次調(diào)頻特性參數(shù)測試”后，調(diào)度能在遠(yuǎn)方獲取燃機(jī)控制系統(tǒng)中一次調(diào)頻特性函數(shù)，試驗結(jié)果與控制系統(tǒng)邏輯一致。

圖4 降負(fù)荷測試

4 結(jié)束語

通過控制系統(tǒng)增設(shè)一次調(diào)頻在線測試功能，可以使省調(diào)獲得一次調(diào)頻性能數(shù)據(jù)，通過一次調(diào)頻參數(shù)的測試，省調(diào)能獲取燃機(jī)控制系統(tǒng)中一次調(diào)頻特性參數(shù)，獲得一次調(diào)頻死區(qū)、不等率、最大幅值等參數(shù)，滿足電網(wǎng)對并網(wǎng)機(jī)組一次調(diào)頻的監(jiān)督與管理。

參考文獻(xiàn)

[1]東方汽輪機(jī)有限公司，一次調(diào)頻試驗規(guī)程[M].

[2]三菱重工，燃機(jī)控制系統(tǒng)邏輯[M].