提高火電機(jī)組一次調(diào)頻動(dòng)作合格率的改進(jìn)措施

周碧芹（韶關(guān)發(fā)電廠(chǎng)，廣東 韶關(guān) 512132）

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提高火電機(jī)組一次調(diào)頻動(dòng)作合格率的改進(jìn)措施

周碧芹
（韶關(guān)發(fā)電廠(chǎng)，廣東 韶關(guān) 512132）

摘 要：根據(jù)南方電網(wǎng)一次調(diào)頻考核細(xì)則，網(wǎng)內(nèi)各電廠(chǎng)都進(jìn)行了一次調(diào)頻優(yōu)化工作，但仍有部分機(jī)組一次調(diào)頻動(dòng)作合格率不達(dá)標(biāo)。本文結(jié)合實(shí)際工作，提出提高火電機(jī)組一次調(diào)頻動(dòng)作合格率的幾種措施。實(shí)踐證明，可以有效提高機(jī)組一次調(diào)頻合格率。

關(guān)鍵詞：火電機(jī)組；一次調(diào)頻；動(dòng)作合格率

1 引言

當(dāng)電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時(shí)，機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)參與調(diào)節(jié)作用，改變機(jī)組所帶的負(fù)荷，使之與外界負(fù)荷相平衡，同時(shí)還盡力減少電網(wǎng)頻率的變化，這一過(guò)程即為一次調(diào)頻。2009年，南方電網(wǎng)發(fā)布《南方區(qū)域發(fā)電廠(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行實(shí)施細(xì)則》，并從2009年11月開(kāi)始實(shí)施，其中對(duì)于機(jī)組一次調(diào)頻的死區(qū)、轉(zhuǎn)速不等率、響應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作貢獻(xiàn)電量等指標(biāo)提出具體要求和考核細(xì)則。針對(duì)考核細(xì)則，網(wǎng)內(nèi)各電廠(chǎng)都進(jìn)行了一次調(diào)頻優(yōu)化工作，但仍有部分機(jī)組一次調(diào)頻動(dòng)作合格率不達(dá)標(biāo)。有些電廠(chǎng)為使一次調(diào)頻動(dòng)作合格率達(dá)標(biāo)，擅自修改一次調(diào)頻的有關(guān)參數(shù)指標(biāo)，甚至引起機(jī)組發(fā)生功率振蕩事件。結(jié)合我廠(chǎng)近幾年一次調(diào)頻的動(dòng)作和優(yōu)化工作情況，提出幾點(diǎn)提高火電機(jī)組一次調(diào)頻動(dòng)作合格率的措施。

2 改進(jìn)措施

2.1 優(yōu)化汽輪機(jī)調(diào)門(mén)流量特性曲線(xiàn)

汽輪機(jī)調(diào)門(mén)的初始流量特性曲線(xiàn)是由汽輪機(jī)廠(chǎng)家給出的經(jīng)驗(yàn)曲線(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用中各臺(tái)機(jī)組的汽輪機(jī)調(diào)門(mén)流量特性曲線(xiàn)均不同，所以進(jìn)行汽輪機(jī)調(diào)門(mén)流量特性試驗(yàn)及曲線(xiàn)優(yōu)化工作很有必要。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，機(jī)組的調(diào)節(jié)效果會(huì)有很大改觀(guān)。我廠(chǎng)兩臺(tái)300MW機(jī)組汽輪機(jī)調(diào)門(mén)流量特性曲線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化后，一次調(diào)頻動(dòng)作合格率大幅提高。某機(jī)組汽輪機(jī)調(diào)門(mén)流量特性曲線(xiàn)優(yōu)化前后對(duì)比圖如圖1～圖4所示。

2.2 防止機(jī)組負(fù)荷反調(diào)

由于機(jī)組投入CCS、AGC控制，當(dāng)DEH側(cè)一次調(diào)頻迅速響應(yīng)并使實(shí)際負(fù)荷發(fā)生變化后，CCS會(huì)發(fā)出反調(diào)的指令。引起的結(jié)果是在負(fù)荷瞬間變化后，由于CCS指令的變化，實(shí)際負(fù)荷又快速的被調(diào)整下來(lái)。

為避免以上情況發(fā)生，在一次調(diào)頻開(kāi)始動(dòng)作時(shí)，一次調(diào)頻指令增負(fù)荷時(shí)閉鎖CCS側(cè)減負(fù)荷指令，一次調(diào)頻指令減負(fù)荷時(shí)閉鎖CCS側(cè)增負(fù)荷指令。這一閉鎖條件不能長(zhǎng)期保持，當(dāng)CCS側(cè)一次調(diào)頻開(kāi)始發(fā)揮作用時(shí)，此閉鎖即可取消。若長(zhǎng)期閉鎖，會(huì)導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷不能按照CCS、AGC指令變化，影響機(jī)組正常的負(fù)荷變化。

2.3 延緩一次調(diào)頻指令回調(diào)速率

在電網(wǎng)頻率超過(guò)調(diào)頻死區(qū)時(shí)，一次調(diào)頻迅速響應(yīng)，使機(jī)組負(fù)荷發(fā)生變化；電網(wǎng)頻率穩(wěn)定后，一次調(diào)頻會(huì)快速回調(diào)，使機(jī)組負(fù)荷回到初始變化值。但在實(shí)際一次調(diào)頻回調(diào)過(guò)程中，多數(shù)情況下機(jī)組負(fù)荷回調(diào)值會(huì)超過(guò)初始值，嚴(yán)重時(shí)表現(xiàn)為機(jī)組負(fù)荷反調(diào)，導(dǎo)致一次調(diào)頻動(dòng)作不合格。針對(duì)這種情況，可以采取延緩一次調(diào)頻指令回調(diào)速率的方法。以一次調(diào)頻加負(fù)荷回調(diào)過(guò)程為例，基本邏輯示意圖如圖5所示。

如圖5所示，將頻率差-負(fù)荷對(duì)應(yīng)的函數(shù)分為兩部分，確保一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)負(fù)荷變化的快速性及穩(wěn)定性。在一次調(diào)頻動(dòng)作機(jī)組增負(fù)荷過(guò)程中，調(diào)頻量不進(jìn)行速率限制。在一次調(diào)頻回調(diào)過(guò)程中，開(kāi)始對(duì)調(diào)頻量不進(jìn)行速率限制，在頻率差小于一定值后，對(duì)調(diào)頻量進(jìn)行速率限制，確保機(jī)組負(fù)荷平穩(wěn)回調(diào)，不產(chǎn)生過(guò)調(diào)。

圖1 試驗(yàn)前負(fù)荷指令與閥門(mén)流量的關(guān)系曲線(xiàn)

圖2 試驗(yàn)優(yōu)化后負(fù)荷指令與閥門(mén)流量的關(guān)系曲線(xiàn)

圖3 試驗(yàn)前后流量指令-閥門(mén)開(kāi)度函數(shù)對(duì)比（單閥方式）

圖4 試驗(yàn)前后流量指令-閥門(mén)開(kāi)度函數(shù)對(duì)比（順閥方式）

圖5 一次調(diào)頻指令回調(diào)速率限制邏輯示意圖

圖6 一次調(diào)頻指令主汽壓修正邏輯示意圖

2.4 主汽壓力修正

在正常運(yùn)行中，機(jī)組負(fù)荷變化是非常大的，頻繁地在50%和100%額定負(fù)荷內(nèi)變化。隨著負(fù)荷的變化，主汽壓也會(huì)有較大范圍的波動(dòng)。不進(jìn)行一次調(diào)頻函數(shù)的修正，導(dǎo)致在不同汽壓下，調(diào)頻效果相差很大。另外，實(shí)際運(yùn)行中一次調(diào)頻增負(fù)荷的效果明顯沒(méi)有減負(fù)荷好。針對(duì)以上問(wèn)題，在DEH邏輯中一次調(diào)頻動(dòng)作值需經(jīng)過(guò)主汽壓修正。

如圖6所示，將一次調(diào)頻動(dòng)作值乘以主汽壓修正系數(shù)，確保主汽壓力不在額定值，一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，機(jī)組也能按要求完成負(fù)荷變化值。其中主汽壓修正函數(shù)參考見(jiàn)表1，表中數(shù)值可經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整。

表1

結(jié)語(yǔ)

隨著電網(wǎng)容量的不斷增大，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行要求越來(lái)越高，對(duì)各臺(tái)機(jī)組的一次調(diào)頻要求也越來(lái)越嚴(yán)。在此情況下，優(yōu)化機(jī)組的一次調(diào)頻控制是很有必要的。通過(guò)進(jìn)行以上的優(yōu)化工作，機(jī)組的一次調(diào)頻動(dòng)作效果會(huì)有顯著的提高，值得借鑒和推廣。

參考文獻(xiàn)

［1］楊云珍，王元強(qiáng).提高135MW機(jī)組一次調(diào)頻動(dòng)作合格率的措施［J］.發(fā)電設(shè)備，2010，24（5）：340-342.

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A