提高火電機組一次調頻動作合格率的改進措施

周碧芹（韶關發電廠，廣東 韶關 512132）

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提高火電機組一次調頻動作合格率的改進措施

周碧芹
（韶關發電廠，廣東 韶關 512132）

摘 要：根據南方電網一次調頻考核細則，網內各電廠都進行了一次調頻優化工作，但仍有部分機組一次調頻動作合格率不達標。本文結合實際工作，提出提高火電機組一次調頻動作合格率的幾種措施。實踐證明，可以有效提高機組一次調頻合格率。

關鍵詞：火電機組；一次調頻；動作合格率

1 引言

當電網頻率發生變化時，機組的調節系統參與調節作用，改變機組所帶的負荷，使之與外界負荷相平衡，同時還盡力減少電網頻率的變化，這一過程即為一次調頻。2009年，南方電網發布《南方區域發電廠并網運行實施細則》，并從2009年11月開始實施，其中對于機組一次調頻的死區、轉速不等率、響應時間、動作貢獻電量等指標提出具體要求和考核細則。針對考核細則，網內各電廠都進行了一次調頻優化工作，但仍有部分機組一次調頻動作合格率不達標。有些電廠為使一次調頻動作合格率達標，擅自修改一次調頻的有關參數指標，甚至引起機組發生功率振蕩事件。結合我廠近幾年一次調頻的動作和優化工作情況，提出幾點提高火電機組一次調頻動作合格率的措施。

2 改進措施

2.1 優化汽輪機調門流量特性曲線

汽輪機調門的初始流量特性曲線是由汽輪機廠家給出的經驗曲線，在實際應用中各臺機組的汽輪機調門流量特性曲線均不同，所以進行汽輪機調門流量特性試驗及曲線優化工作很有必要。經過優化后，機組的調節效果會有很大改觀。我廠兩臺300MW機組汽輪機調門流量特性曲線進行優化后，一次調頻動作合格率大幅提高。某機組汽輪機調門流量特性曲線優化前后對比圖如圖1～圖4所示。

2.2 防止機組負荷反調

由于機組投入CCS、AGC控制，當DEH側一次調頻迅速響應并使實際負荷發生變化后，CCS會發出反調的指令。引起的結果是在負荷瞬間變化后，由于CCS指令的變化，實際負荷又快速的被調整下來。

為避免以上情況發生，在一次調頻開始動作時，一次調頻指令增負荷時閉鎖CCS側減負荷指令，一次調頻指令減負荷時閉鎖CCS側增負荷指令。這一閉鎖條件不能長期保持，當CCS側一次調頻開始發揮作用時，此閉鎖即可取消。若長期閉鎖，會導致機組負荷不能按照CCS、AGC指令變化，影響機組正常的負荷變化。

2.3 延緩一次調頻指令回調速率

在電網頻率超過調頻死區時，一次調頻迅速響應，使機組負荷發生變化；電網頻率穩定后，一次調頻會快速回調，使機組負荷回到初始變化值。但在實際一次調頻回調過程中，多數情況下機組負荷回調值會超過初始值，嚴重時表現為機組負荷反調，導致一次調頻動作不合格。針對這種情況，可以采取延緩一次調頻指令回調速率的方法。以一次調頻加負荷回調過程為例，基本邏輯示意圖如圖5所示。

如圖5所示，將頻率差-負荷對應的函數分為兩部分，確保一次調頻動作時負荷變化的快速性及穩定性。在一次調頻動作機組增負荷過程中，調頻量不進行速率限制。在一次調頻回調過程中，開始對調頻量不進行速率限制，在頻率差小于一定值后，對調頻量進行速率限制，確保機組負荷平穩回調，不產生過調。

圖1 試驗前負荷指令與閥門流量的關系曲線

圖2 試驗優化后負荷指令與閥門流量的關系曲線

圖3 試驗前后流量指令-閥門開度函數對比（單閥方式）

圖4 試驗前后流量指令-閥門開度函數對比（順閥方式）

圖5 一次調頻指令回調速率限制邏輯示意圖

圖6 一次調頻指令主汽壓修正邏輯示意圖

2.4 主汽壓力修正

在正常運行中，機組負荷變化是非常大的，頻繁地在50%和100%額定負荷內變化。隨著負荷的變化，主汽壓也會有較大范圍的波動。不進行一次調頻函數的修正，導致在不同汽壓下，調頻效果相差很大。另外，實際運行中一次調頻增負荷的效果明顯沒有減負荷好。針對以上問題，在DEH邏輯中一次調頻動作值需經過主汽壓修正。

如圖6所示，將一次調頻動作值乘以主汽壓修正系數，確保主汽壓力不在額定值，一次調頻動作時，機組也能按要求完成負荷變化值。其中主汽壓修正函數參考見表1，表中數值可經過實際運行進行調整。

表1

結語

隨著電網容量的不斷增大，對電網的安全運行要求越來越高，對各臺機組的一次調頻要求也越來越嚴。在此情況下，優化機組的一次調頻控制是很有必要的。通過進行以上的優化工作，機組的一次調頻動作效果會有顯著的提高，值得借鑒和推廣。

參考文獻

［1］楊云珍，王元強.提高135MW機組一次調頻動作合格率的措施［J］.發電設備，2010，24（5）：340-342.

中圖分類號：TM621

文獻標識碼：A