基于 330MW 火电机组一次调频的优化分析.docx

基于330MW火电机组一次调频的优化分析摘要：本文主要针对某发电厂330MW火电机组一次调频反应速度较慢设定值及调频幅度偏差较大问题进行了具体的分析并究其原因提出了相应的优化方案。通过试验结果证明数字式电液控制系统（DEH）一次调频存在着相对严重的调频速率及幅度的问题。经参数优化调整后问题得到了有效的解决。关键词：火电机组一次调频优化方案引言：在当前的用电规模不断扩大过程中针对电力系统是否能够保持常态的稳定性成为了其工作的重点。为了有效的保障人们用电的正常稳定提升电网质量和频率的控制标准减少由于负荷问题而引起的频率不稳定现象。对于机组调频的要求标准变得越来越高。由于数字式电液控制系统的生产商的多样化导致其功能参数也不一样因此在具体的工作中在应用的过程中需要不断的调整磨合才能满足相关标准要求。一、机组一次调频功能基本参数依照Q/GDW669-2011《火力发电机组一次调频试验导则》对于一次调频的投入使用规定；一次调频功能实现主要是由数字式电液控制系统（DEH）结合分散式控制系统（DCS）。根据电网频率的变化情况通过相应的调整曲线方式进行具体的负荷调整措施。其设计方法是将频率信号叠加于汽轮机调速汽门指令上从而可有效的保障一次调频的速度反应效率。在此情况下为了有效避免超负荷现象出现增加分散式控制系统（DCS）的频率校正回路；当机组工作处于自动发电控制（AGC）或协调方式时由数字式电液控制系统（DEH）结合分散式控制系统（DCS）配合完成一次调频工作。由于相关因素的影响本次试验则主要针对数字式电液控制系统（DEH）进行单独的优化调整。当转速差值通过函数f（x）时会被转变成相应的功率输出；其中函数的上下限规定调频死区不得超过2r/min转速不等率要在5%左右调频限制幅度为26.4MW。且将调频的输出功率与机组负荷指令相叠加保障调频的反应机制。二、分析机组一次调频功能试验过程及结果针对性的选取典型号机组为试验研究对象其机组的实际负荷为80%的额定工况采用DEH顺序阀的手动控制运行方式机组定压运行。采用强制的系统转速信号转速上升或下降10r/min此时的负荷变化响应时间为3s以内功率变化的最大值为11MW处于调频顶峰值的时间为75s。对于主要的数据参数变化程度不大。依据Q/GDW669-2011《火力发电机组一次调频试验导则》规定燃煤机组达到75%目标负荷的时间应不大于15s达到90%目标负荷的时间应不大于30s；但此次试验结果未达到相应的标准范围。据图1的相应趋势分析可知如果机组发生阶跃性转速偏差且f（x）函数的相应输出功率未在机组负荷指令上发生阶跃性叠加；那么就可能因为其长时间的滞后导致调频动作迟缓。通过具体分析后发现其主要原因是因为函数f（x）存在相应的滞后模块且滞后时间设置较长。针对机组的运行压力主要包括定压和滑压不管是哪种方式在工作时都会随着机组运行负荷变化而变化。在同样的频率变化量中两种压力下的汽机调门的快速前馈量是一致的。这导致其在不同负荷阶段中负荷量的产生不一致。所以其一次的调频负荷动作量满足不了相关的标准要求。三、优化DEH一次调频具体方法经人工设定限制机组的负荷上/下限范围防止负荷在行上/下限边缘运行过程中调频动作超出其负荷限制标准。对于当前的一次调频系统其主要是经叠加的负荷控制输出调频动作量实现机组增或减负荷功能即一次调频动作结束叠加量消失系统自动将负荷恢复到动作前负荷点短时间内完成一次负荷先增后减或先减后增影响机组安全运行。因此在设计时要考虑在一次调频动作后从当前负荷点进行调频增或减负荷量叠加控制以此实现相应的负荷功能运作可有效的减轻一次调频对机组负荷的影响为机组的安全运行做好基础保障。通过对本次一次调频实验结果分析确定机组优化方案。1、优化其一次调频逻辑中的滞后模块；将其超前时间从2秒改成0秒滞后时间从15秒改成1秒。2、改变其调频函数将其由（±20）（±4±4.5）（±8±20）改成由（±20）（±3±4.4）（±4±6.6）（±14±26.4）使其与负荷的快速线性响应频率一致。3、改变一次调频输出负荷增益保持其与典型额定工况下的压力流量相适应。做到一次调频负荷输出标准要求。在经过优化后又进行了一次相同的试验当转速阶跃性变化上升或下降14r/min时其负荷变化响应时间在3s之内；此时的功率最大变化值为28MW调峰值达到的时间为18s。这些数据与Q/GDW669-2011《火力发电机组一次调频试验导则》相关要求基本吻合。四、结束语：经过对相应的火电机组DEH行具体的实验后针对一次调频逻辑进行的相应的分析并对其中的相关细节性偏差进行对应的