發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻功能的分析

柯榮宗 吳 吉

神華福能發(fā)電有限責(zé)任公司 福建泉州 362700

1 分析背景

電力系統(tǒng)電網(wǎng)頻率和電壓是電能的兩大重要質(zhì)量指標(biāo)。電力系統(tǒng)電網(wǎng)頻率偏離額定值過多,對(duì)電能用戶和電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行都會(huì)造成危害。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,以往靠調(diào)度員指令和人工操作來維持電網(wǎng)負(fù)荷、頻率的方式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。

機(jī)組的調(diào)頻功能指電網(wǎng)發(fā)電有功功率與負(fù)荷產(chǎn)生不平衡后,機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)頻率發(fā)生的變化進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。以某發(fā)電機(jī)組為例,具體過程為頻率偏差變化量轉(zhuǎn)化為汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速偏差量,轉(zhuǎn)速偏差量超過死區(qū)時(shí),通過轉(zhuǎn)速偏差與頻率修正指令計(jì)算輸出,分別傳送至機(jī)組負(fù)荷指令和主蒸汽壓力指令等前饋修正回路,進(jìn)而快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率變化,以盡快消除電網(wǎng)頻率變化的影響,使電網(wǎng)頻率維持穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)。

機(jī)組參與電網(wǎng)一次調(diào)頻的響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)品質(zhì)取決于頻率修正指令傳送至回路是否合理,并且取決于負(fù)荷變化速率和對(duì)應(yīng)的給水加速、燃料加速回路等函數(shù)曲線是否合適,以及轉(zhuǎn)速、頻率死區(qū)。調(diào)頻響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)品質(zhì)可以反映機(jī)組一次調(diào)頻能力,頻率死區(qū)則反映系統(tǒng)一次調(diào)頻作用的起始點(diǎn)。筆者對(duì)發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻功能進(jìn)行分析。

2 電網(wǎng)調(diào)頻概念

電網(wǎng)頻率控制時(shí),根據(jù)電網(wǎng)頻率偏離50 Hz的方向和數(shù)值進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)時(shí)在線通過機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)和自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)進(jìn)行控制,調(diào)節(jié)能源側(cè)的供電功率,以適應(yīng)負(fù)荷側(cè)用電功率的變化,達(dá)到電網(wǎng)發(fā)、用電功率的平衡,從而使電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在50 Hz附近允許范圍內(nèi)。

電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)調(diào)頻指利用電網(wǎng)中旋轉(zhuǎn)慣量的蓄能,承擔(dān)電網(wǎng)負(fù)荷的變化。在這一過程中,電網(wǎng)頻差隨時(shí)間逐漸增大,調(diào)頻過程是自動(dòng)完成的,不需要任何調(diào)整手段,響應(yīng)時(shí)間約為零點(diǎn)幾秒。雖然龐大的旋轉(zhuǎn)慣量具有穩(wěn)頻作用,但是在調(diào)頻過程中不能完全代替一次調(diào)頻,由一次調(diào)頻決定的電網(wǎng)靜態(tài)調(diào)頻特性才是電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

一次調(diào)頻指各機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行,受外界負(fù)荷變動(dòng)影響,電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時(shí),各機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)參與調(diào)節(jié)作用,改變各機(jī)組所帶的負(fù)荷,使之與外界負(fù)荷相平衡。一次調(diào)頻是盡力減小電網(wǎng)頻率變化的過程,通過機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的自身頻率特性對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行控制。一次調(diào)頻主要是由機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性來實(shí)現(xiàn)的,特點(diǎn)是基于電網(wǎng)中各機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性,利用機(jī)組的蓄熱承擔(dān)電網(wǎng)負(fù)荷變化,依靠原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)自動(dòng)完成,不需要電網(wǎng)調(diào)度干預(yù),最終使電網(wǎng)頻率形成一個(gè)穩(wěn)定頻率偏差。

二次調(diào)頻指利用同步器增、減速某些機(jī)組的負(fù)荷,以恢復(fù)電網(wǎng)頻率的過程。電網(wǎng)頻率的準(zhǔn)確性主要依靠電網(wǎng)二次頻率來保證,一般允許誤差為±0.2 Hz。二次調(diào)頻是電網(wǎng)調(diào)度通過自動(dòng)或手動(dòng)方式對(duì)電網(wǎng)頻率進(jìn)行干預(yù)的過程,將電網(wǎng)的負(fù)荷變化轉(zhuǎn)移至預(yù)先指定的調(diào)頻機(jī)組來承擔(dān),消除電網(wǎng)一次調(diào)頻過程留下的頻率偏差,使電網(wǎng)頻率回到額定值。二次調(diào)頻響應(yīng)時(shí)間為幾十秒到1 min。

自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)用于完成電網(wǎng)側(cè)與電源側(cè)的自動(dòng)控制,屬于大協(xié)調(diào)控制。單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)屬于小協(xié)調(diào)控制,用于完成機(jī)組側(cè)的自動(dòng)控制。單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)主要通過改變汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)門開度和鍋爐燃燒率來調(diào)節(jié)機(jī)組輸出功率,并保持機(jī)前壓力的穩(wěn)定。

簡(jiǎn)而言之,一次調(diào)頻是汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化,自發(fā)地調(diào)整機(jī)組負(fù)荷,以恢復(fù)電網(wǎng)頻率,二次調(diào)頻是人為根據(jù)電網(wǎng)頻率高低來調(diào)整機(jī)組負(fù)荷。

3 一次調(diào)頻參數(shù)

3.1 要求

電網(wǎng)頻率通過一次調(diào)頻和二次調(diào)頻共同調(diào)節(jié)來保證,機(jī)組參與一次調(diào)頻的程度,必須與電網(wǎng)的發(fā)展和運(yùn)行水平相一致。機(jī)組一次調(diào)頻在機(jī)組并網(wǎng)后具有調(diào)速的作用。如果電網(wǎng)中的機(jī)組不投入一次調(diào)頻功能,或一次調(diào)頻指標(biāo)不滿足要求,那么這些機(jī)組將會(huì)影響電網(wǎng)整體調(diào)頻,同時(shí)會(huì)影響機(jī)組自身的安全。當(dāng)發(fā)生大電網(wǎng)解列或某種電網(wǎng)故障時(shí),可能出現(xiàn)電網(wǎng)頻率大幅度偏離、電網(wǎng)振蕩、汽輪發(fā)電機(jī)超速等事故。

汽輪發(fā)電機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的廣泛使用,為機(jī)組退出一次調(diào)頻提供了方便的條件,同時(shí)可以限制數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)隨意退出一次調(diào)頻。某區(qū)域電網(wǎng)對(duì)并網(wǎng)機(jī)組數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)一次調(diào)頻基本參數(shù)的要求見表1。

表1 一次調(diào)頻基本參數(shù)要求

3.2 系統(tǒng)頻率標(biāo)準(zhǔn)

某省的電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)頻率為50 Hz,頻率偏差不得超過±0.2 Hz,頻率超出50±0.2 Hz為事故頻率。事故頻率超出50±0.2 Hz,持續(xù)時(shí)間不得超過30 min。事故頻率超出50±0.5 Hz,持續(xù)時(shí)間不得超過15 min。在正常情況下,機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)投入時(shí),系統(tǒng)頻率應(yīng)保持在50±0.1 Hz范圍內(nèi)。

3.3 轉(zhuǎn)速不等率

轉(zhuǎn)速不等率也稱速度變動(dòng)率,指汽輪發(fā)電機(jī)空負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)最大轉(zhuǎn)速和額定負(fù)荷時(shí)所對(duì)應(yīng)最小轉(zhuǎn)速的差,與汽輪發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速之比。

當(dāng)電網(wǎng)頻率變化時(shí),引起的負(fù)荷變化與機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速不等率成反比。當(dāng)外界負(fù)荷變化時(shí),轉(zhuǎn)速不等率越大,分給機(jī)組的負(fù)荷變化量越小,反之則越大。由此可見,帶基本負(fù)荷的機(jī)組,轉(zhuǎn)速不等率應(yīng)該選擇大一些,使電網(wǎng)頻率改變時(shí),負(fù)荷變化較小,一般轉(zhuǎn)速不等率取4%～6%。帶尖峰負(fù)荷的調(diào)頻機(jī)組,轉(zhuǎn)速不等率應(yīng)該選擇小一些,一般取3%～4%。目前由于電網(wǎng)容量日益增大,為使機(jī)組能參加一次調(diào)頻,轉(zhuǎn)速不等率不宜選擇過大,因?yàn)檗D(zhuǎn)速不等率過大可能導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)偏離額定轉(zhuǎn)速過大,不利于機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。某百萬千瓦機(jī)組轉(zhuǎn)速不等率采用4%,目前一次調(diào)頻效果良好。

汽輪發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),若電網(wǎng)發(fā)生故障或汽輪發(fā)電機(jī)出口斷路器跳閘使汽輪發(fā)電機(jī)負(fù)荷甩至零,則汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速先上升到一個(gè)最高值,然后再下降到一個(gè)穩(wěn)定值,這種現(xiàn)象稱為動(dòng)態(tài)飛升。轉(zhuǎn)速上升的最高值由轉(zhuǎn)速不等率決定,一般為4%～5%。若汽輪發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3 000 r/min,則動(dòng)態(tài)飛升轉(zhuǎn)速偏離在120～150 r/min之間。轉(zhuǎn)速不等率越大,轉(zhuǎn)速上升越高,危險(xiǎn)也越大。因此,對(duì)于新建機(jī)組,一定要進(jìn)行機(jī)組快速甩負(fù)荷調(diào)頻試驗(yàn)。

為了更好地滿足相關(guān)要求,可以將機(jī)組的轉(zhuǎn)速不等率按機(jī)組負(fù)荷分段設(shè)置,各段轉(zhuǎn)速不等率稱為局部轉(zhuǎn)速不等率。在空負(fù)荷區(qū)域,局部轉(zhuǎn)速不等率應(yīng)設(shè)置較大值,有利于機(jī)組并網(wǎng)。在額定負(fù)荷區(qū)域,局部轉(zhuǎn)速不等率也應(yīng)設(shè)置較大值,有利于機(jī)組帶基本負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。在低于額定負(fù)荷區(qū)域,局部轉(zhuǎn)速不等率應(yīng)設(shè)置較小值,以滿足機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)超速保護(hù)不動(dòng)作的要求。同樣,為了避免在電網(wǎng)頻率波動(dòng)時(shí)機(jī)組出現(xiàn)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定,要求局部轉(zhuǎn)速不等率不得過小,具體數(shù)值可以根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及機(jī)組實(shí)際情況確定。

3.4 轉(zhuǎn)速、頻率死區(qū)

為了在電網(wǎng)頻率變化較小的情況下提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性,一般在電調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置頻率死區(qū)。機(jī)組一次調(diào)頻頻率死區(qū)指系統(tǒng)在額定轉(zhuǎn)速附近對(duì)轉(zhuǎn)速的不靈敏區(qū)。設(shè)置轉(zhuǎn)速不靈敏區(qū)的目的是消除因轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)精度不夠引起的測(cè)量誤差,避免導(dǎo)致機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)波動(dòng)。一般轉(zhuǎn)速死區(qū)設(shè)置為±2 r/min,對(duì)應(yīng)頻率死區(qū)為±33.33 mHz。

當(dāng)頻率偏差或轉(zhuǎn)速偏差超過死區(qū)值時(shí),一次調(diào)頻開始動(dòng)作,機(jī)組一次調(diào)頻能力以轉(zhuǎn)速不等率來確定,并且需要結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)要求和機(jī)組自身實(shí)際情況。如果轉(zhuǎn)速不等率過大,那么在機(jī)組快速甩負(fù)荷時(shí)風(fēng)險(xiǎn)較大。轉(zhuǎn)速不等率過小,轉(zhuǎn)速偏差調(diào)節(jié)空間會(huì)受到限制。

4 一次調(diào)頻控制邏輯組態(tài)

一次調(diào)頻可以根據(jù)區(qū)域調(diào)峰要求設(shè)置手動(dòng)方式和自動(dòng)方式。對(duì)于要求比較嚴(yán)格的,必須自動(dòng)投入并且快速響應(yīng)的場(chǎng)合,需要判斷一次調(diào)頻自動(dòng)投入條件是否合適,頻率指令修正是否合理等。以下結(jié)合某百萬千瓦機(jī)組對(duì)一次調(diào)頻控制邏輯組態(tài)進(jìn)行介紹。

4.1 一次調(diào)頻自動(dòng)投入條件

當(dāng)機(jī)組實(shí)際負(fù)荷小于400 MW且無快速減負(fù)荷條件時(shí),一次調(diào)頻功能自動(dòng)投入。一次調(diào)頻自動(dòng)投入邏輯如圖1所示。具備手動(dòng)投入一次調(diào)頻功能的,可以增設(shè)響應(yīng)按鈕。當(dāng)機(jī)組解列、停機(jī),或系統(tǒng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速故障時(shí),一次調(diào)頻功能自動(dòng)退出。

圖1 一次調(diào)頻自動(dòng)投入邏輯

4.2 一次調(diào)頻指令輸出回路修正

當(dāng)一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí),相應(yīng)折現(xiàn)函數(shù)輸出指令傳送至相應(yīng)前饋回路進(jìn)行修正,目的是快速響應(yīng)負(fù)荷變化。在單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制方式下,當(dāng)一次調(diào)頻負(fù)荷修正指令大于30 MW時(shí),協(xié)調(diào)比例積分微分調(diào)節(jié)器壓力拉回回路修正值輸出為零,此時(shí)壓力拉回回路快速調(diào)節(jié)作用由協(xié)調(diào)比例積分微分調(diào)節(jié)器頻率修正實(shí)現(xiàn)。這一功能的目的是避免一次調(diào)頻值過大,與壓力拉回回路調(diào)節(jié)作用疊加,可能導(dǎo)致調(diào)節(jié)過調(diào)或超調(diào)。

一次調(diào)頻動(dòng)作,給水指令前饋回路修正時(shí),對(duì)應(yīng)調(diào)頻指令修正因數(shù)在基建調(diào)試期一般根據(jù)同類型機(jī)組經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行確定,投產(chǎn)后可根據(jù)機(jī)組不同工況進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)最終確定最佳修正因數(shù)。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)一次調(diào)頻前饋回路修正時(shí),分為順序閥方式和混合閥方式,無論采用哪種方式,最終都通過相應(yīng)功率曲線轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行變換輸出。

某百萬千瓦機(jī)組調(diào)頻邏輯如圖2所示。圖2中,K為修正因數(shù)。給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差經(jīng)過不等率處理后,生成一次調(diào)頻給定。一次調(diào)頻給定可以修正閥位總指令及功率給定值,使實(shí)際功率隨頻率高低變化,以維持供電頻率穩(wěn)定?？紤]直流鍋爐蓄能較小,在一次調(diào)頻加負(fù)荷方向設(shè)置20%限幅。為保證汽輪發(fā)電機(jī)安全,在一次調(diào)頻減負(fù)荷方向不設(shè)置限幅,實(shí)際轉(zhuǎn)速過高,一次調(diào)頻功能即可將調(diào)門全關(guān)。旁路系統(tǒng)及鍋爐安全門可以實(shí)時(shí)打開,以保證鍋爐的安全。

圖2 百萬千瓦機(jī)組調(diào)頻邏輯

汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有功率控制、壓力控制、單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制、閥位控制四種控制方式。功率控制又可分為負(fù)荷開環(huán)控制、負(fù)荷閉環(huán)控制。負(fù)荷開環(huán)控制方式下,由操作員給出目標(biāo)負(fù)荷及負(fù)荷變化率,確定相應(yīng)的調(diào)門開度,不對(duì)負(fù)荷進(jìn)行比例積分微分閉環(huán)調(diào)節(jié)。在負(fù)荷閉環(huán)控制方式下,操作員給出目標(biāo)負(fù)荷及負(fù)荷變化率,由數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成對(duì)負(fù)荷的自動(dòng)調(diào)節(jié)。四種控制方式下,機(jī)組都參與電網(wǎng)一次調(diào)頻。

5 一次調(diào)頻修正指令

結(jié)合前述調(diào)頻指令修正回路可知,為了提高一次調(diào)頻的響應(yīng)速率,一次調(diào)頻功能一般由數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)和單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)共同完成,一次調(diào)頻回路在數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),在單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)一次調(diào)頻的控制原理,并網(wǎng)機(jī)組以開環(huán)控制方式參與電網(wǎng)一次調(diào)頻,只要頻差信號(hào)不為零,一次調(diào)頻回路將始終影響負(fù)荷控制回路的輸出,最終使機(jī)組的實(shí)發(fā)功率與負(fù)荷指令不相等。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)具有功率閉環(huán)校正回路,其輸出一般都作用于汽輪發(fā)電機(jī)控制回路。如果不對(duì)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一次調(diào)頻作用在單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中進(jìn)行補(bǔ)償,那么單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的功率閉環(huán)校正回路將把這一過程視為內(nèi)擾,由于比例和積分的作用,又會(huì)將負(fù)荷控制回路的輸出拉回。

某百萬千瓦機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)一次調(diào)頻修正指令如圖4所示。圖4中,Δ表示偏差。一次調(diào)頻控制回路疊加在負(fù)荷指令回路中,在對(duì)頻差信號(hào)進(jìn)行開環(huán)控制的同時(shí),對(duì)機(jī)組功率進(jìn)行閉環(huán)校正,最終作用于汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)門開度變化。

圖3 單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)一次調(diào)頻修正指令

6 存在的問題

6.1 一次調(diào)頻能力不足

機(jī)組的一次調(diào)頻功能主要依靠一次調(diào)頻回路產(chǎn)生一次調(diào)頻負(fù)荷調(diào)整分量,直接通過開環(huán)控制,基于汽輪發(fā)電機(jī)的配汽特性曲線和調(diào)門特性曲線作用于汽輪發(fā)電機(jī)的高壓調(diào)門。一般認(rèn)為,一定的頻差對(duì)應(yīng)一定的負(fù)荷變化,比如對(duì)于額定負(fù)荷為1 000 MW的汽輪發(fā)電機(jī),在4%轉(zhuǎn)速不等率、±2 r/min轉(zhuǎn)速死區(qū)下,120 r/min的轉(zhuǎn)速偏差對(duì)應(yīng)1 000 MW理論負(fù)荷變化量。當(dāng)然,這一對(duì)應(yīng)關(guān)系是有前提的,這個(gè)前提是汽輪發(fā)電機(jī)處于額定參數(shù)下運(yùn)行,汽輪發(fā)電機(jī)的配汽特性與負(fù)荷指令線性關(guān)系良好,外界能夠提供足夠的能量。

6.2 主蒸汽壓力變化幅度過大

一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí),主蒸汽壓力、汽包水位等重要參數(shù)波動(dòng)大是多數(shù)電廠一次調(diào)頻功能投運(yùn)能力受限制的主要原因。個(gè)別機(jī)組在試驗(yàn)過程中,高壓調(diào)門開度減小時(shí),主蒸汽壓力升高的幅度較大,可達(dá)到1 MPa,并且還有快速上升的趨勢(shì)。這些現(xiàn)象受機(jī)組自身固有特性的影響較大,并且由于一次調(diào)頻動(dòng)作要求快速性,這些現(xiàn)象很難通過汽輪發(fā)電機(jī)側(cè)控制來減弱。目前比較可行的方法是在單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)側(cè)增加一次調(diào)頻配合回路,減小這些參數(shù)的波動(dòng),提高機(jī)組的平衡能力。

6.3 汽輪發(fā)電機(jī)軸向位移變化

汽輪發(fā)電機(jī)軸向位移對(duì)軸向推力的變化非常敏感。一次調(diào)頻試驗(yàn)時(shí),頻率偏差信號(hào)發(fā)出瞬間,高壓調(diào)門開度增大,汽輪發(fā)電機(jī)高壓缸進(jìn)汽量突然增大,引起調(diào)閥端軸向推力增大,打破原來的軸向推力平衡。由于汽輪發(fā)電機(jī)中、低壓缸對(duì)一次調(diào)頻響應(yīng)存在明顯滯后性,一次調(diào)頻動(dòng)作后新工況下的汽輪發(fā)電機(jī)軸向推力平衡還沒有建立,加之汽輪發(fā)電機(jī)軸向位移對(duì)軸向推力變化具有敏感性,在一次調(diào)頻動(dòng)作后軸向位移隨即發(fā)生較大變化。隨著時(shí)間的推移,汽輪發(fā)電機(jī)軸向推力在新的工況下重新平衡,軸向位移也就重新恢復(fù)到原來的狀態(tài)。

6.4 汽輪發(fā)電機(jī)推力瓦溫度變化大

一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí),汽輪發(fā)電機(jī)出現(xiàn)推力瓦溫度大幅度變化的情況,具體表現(xiàn)為高壓調(diào)門開度增大時(shí),推力瓦工作面溫度快速上升;高壓調(diào)門開度減小時(shí),推力瓦工作面溫度快速下降。與此同時(shí),汽輪發(fā)電機(jī)的軸向位移也發(fā)生改變。

7 結(jié)束語

一次調(diào)頻功能通過調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)門的開度,利用機(jī)組蓄熱來快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率的變化。目前,大機(jī)組普遍應(yīng)用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)來進(jìn)行汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和有功功率的控制。通過設(shè)置合理的轉(zhuǎn)速不等率,對(duì)頻率偏差信號(hào)設(shè)置不靈敏區(qū),對(duì)機(jī)組的一次頻量進(jìn)行限幅處理。數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一次調(diào)頻功能可以將汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的差值直接換算為有功功率指令。另一方面,一次調(diào)頻回路轉(zhuǎn)速不等率只影響機(jī)組的一次調(diào)頻量,對(duì)機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)的調(diào)節(jié)性能影響不大。

影響火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻性能的因素較多,包括機(jī)組燃料狀況、運(yùn)行參數(shù)調(diào)整、頻率信號(hào)測(cè)量精度和慣性、控制系統(tǒng)性能等。筆者分析了某百萬千瓦機(jī)組一次調(diào)頻組態(tài)邏輯、控制策略、存在的問題等,為提升機(jī)組一次調(diào)頻性能提供參考。