一次调频功能对火电机组运行适应性的试验分析

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火电机组一次调频功能优化及问题分析

火电机组一次调频功能优化及问题分析摘要：随着电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大，而用户对电能质量的要求却在不断提高，电网频率稳定性的问题越来越被重视。

大容量火电机组需要根据中调的AGC指令和电网的频率偏差参与电网的调峰、调频。

为提高电网运行的稳定性，降低电网频率的波动，增强电网抗事故能力，各电网公司相继制定了“两个细则”要求各发电厂严格按照规定进行改造落实参数投入一次调频，下面结合青山公司各机组的一次调频优化改造情况进行效果分析。

关键词：一次调频;优化;分析0.引言为了保证电网的安全经济运行，提高电能质量和电网频率的控制水平，迅速消除由于电网负荷变化而引起的频率波动，电网对机组的一次调频要求越来越高。

如果一次调频参数设置不合理，会对机组的安全性与稳定性带来一定的影响。

以下针对青山电厂一次调频参数的设置及其对机组及电网稳定性的影响进行分析，并探讨如何合理设置DEH和DCS一次调频的参数，使其既能满足电网频率快速响应的需求，又能满足机组安全稳定性的要求。

1.基本概念1.1一次调频机组一次调频功能是指当电网频率超出规定的正常范围后，电网频率的变化将使电网中参与一次调频的各机组的调速系统根据电网频率的变化自动地增加或减小机组的功率，从而达到新的平衡，并且将电网频率的变化限制在一定范围内的功能。

负荷波动导致频率变化，可以通过一次和二次调频使系统频率在规定变化内。

对于负荷变化幅度小，变化周期短所引起的频率偏移，一般由发电机的调速器来进行调整，这叫一次调频。

对负荷变化比较大，变化周期长所引起的频率偏移，单靠调速器不能把它限制在规定范围里，就要用调频器来调频，这叫二次调频。

本文重点对电厂一次调频进行论述。

DEH中一次调频功能是将汽轮机转速与额定转速的差值直接换算成有功功率指令，其控制结构原理见图1。

图1DEH一次调频控制结构原理图其中汽轮机额定转速（一般为3 000 r/min）与实际转速的差值经函数f（x）转换后生成一次调频因子，直接叠加到DEH的有功功率给定值上，以控制汽轮机的调门开度。

火电机组一次调频及AGC全网试验分析

及整体动作性能对于保障系统频率安全至关重要。
新疆与西北主网成功实现联网运行后，西北全网的负荷频率效应发生变化。为了摸清网内机组一次调频投运情况及动作性能，实际测试电网负荷频率效应，准确掌握电网频率特性，有必要在全网范围内开展一次调频试验，收集相关数据进行分析，查找一次调频存在的薄弱点和主要问题，提出必要的整改措施，促进全网一次调频工作水平不断提升。通过全网一次调频试验，可以重新测算全网负荷频率效应指标，检验网调直间调电厂一次调频动作性能，发现问题，查找不足，并提出行之有效的整
（１．西北电网有限公司，陕西西安７１００４８；２．陕西电力科学研究院，陕西西安７１００５４；３．华能陕西秦岭发电有限公司，陕西华阴７１４２０６）
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＵｎｉｔＰｒｉｍａｒｙＦｒｅｑｕｅｎｃｙＲｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅ
改计划和措施，更加科学地指导并提升全网机组一
ａｎｄＡＧＣｔｅｃｈｎｏｌｏｙ．Ｂｇｙｔｅｓｔｉｎｇ，ｉｔｉｓｆｎｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｐｉｍａｒｙｒｒｅｆｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙｄｉｆｆｅｒｓｆｒｏｍｕｎｉｔｓｏｆｅａｃｈｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，ａｎｄｓｏｍｅｕｎｉｔｓｆａｉｌｔｏｍｅｅｔｔｈｅ

火电机组一次调频特性分析

火电机组一次调频特性分析火电机组一次调频的目的在于调节电流频率，保持电流输送的稳定性。

一次调频可以有效防止电路负荷变动或者电路断路带来的频率突变问题，对于保持电力系统的安全性和可靠性至关重要。

通过介绍三种典型的调速控制方式，分析一次调频主要控制参数，借助仿真实验分别研究改变调速器的时间常数和限幅对一次调频的影响，并根据实验结果为实际工作提供参考性建议。

标签：一次调频;调速控制方式;控制参数;时间常数;限幅1引言随着中国城市化进程的不断加深，普通居民对于家庭用电的要求也越来越高，根据国内外城市大型停电事故带来的问题可知，现代科技还无法很好地解决负荷突变带来的停电问题，为了使电力系统可以持续稳定的输送电能，可以在电力系统中加入一次调频，它可以有效控制负荷突变带来的频率波动问题，在一定程度上优化了电力传输的稳定性。

2典型控制方式2.1DEH侧一次调频数字电液控制系统（DEH）的工作原理是直接控制液压执行机构实现对汽轮机各部件阀门的间接控制，由于采用了液压控制机构所以控制响应时间短并且精度高，具有优良的线性控制能力和极短的阀门迟缓率。

DEH通过输出阀门开度控制信号主要实现汽轮机转速偏差、调节级压力以及功率的控制，DEH可以作为独立的控制单元完成一次调频的工作，也可以和其他控制系统联合成为执行单元，例如和发电机组的分散控制系统（DCS）[4]配合不仅实现电网的调峰调频控制，还有锅炉协调控制，热状态启动控制等工作。

DEH单独使用的最大缺陷在于阀门控制曲线和重合度之间的冲突，DEH对于每个阀门都具有独立的控制曲线，实现对不同阀门开度的自动化控制，所以对阀门控制曲线的设计是评价一次调频是否合格的重要指标，但是太过复杂的控制曲线需要设置许多额外的传感器执行机构等设备，不仅加大了系统的总体设计成本，而且间接降低了系统的自动化程度。

所以一般的发电机组为了提高汽輪机的热效率，采用的是最简单的顺序阀门控制曲线，并尽可能减少阀门之间的重合度。

电厂2×300MW机组一次调频功能分析

电厂2×300MW机组一次调频功能分析发布时间：2022-05-23T02:01:21.120Z 来源：《当代电力文化》2021年35期作者：杜君[导读] 文章先分析了一次调频重要性，随后介绍了电厂2×300MW机组中一次调频实施策略杜君大唐重庆分公司摘要：文章先分析了一次调频重要性，随后介绍了电厂2×300MW机组中一次调频实施策略，最后介绍了电厂2×300MW机组实施一次调频的影响，希望能给相关人士提供有效参考。

关键词：电厂2×300MW机组；一次调频；功能分析引言：在燃煤发电机组汽轮机大量应用电液调节系统条件下，进一步提升了汽轮机整体可控性，优化了整个机组热效率和安全性，同时具有突出优势。

针对大容量燃煤发电机组电液控制系统具备一次调频功能，尽管不同机组内的协调控制系统原理各不相同，但一次调频原理大致相同。

一、一次调频重要性一次调频主要是通过汽轮机调速系统对机组负荷增减实施自动化控制，更好适应外部负荷发展需求，使之与外部负荷相平衡，提升电网运行频率稳定性。

实施一次调频能够帮助合理控制电网频率波动，优化电网整体稳定性。

在汽轮机电调系统持续推广应用背景下，液压调速系统全面改造成电液调节系统。

因为一次调频方式不利于发电机组运行，但有助于电网系统稳定，发电机组由于原本自动发电控制方式以及系统自身因素影响，针对汽轮机调速系统实施综合改造后普遍不会投一次调频，如此就电网系统单纯凭借发电机组二次调频实施有效维持。

电网保持供电负荷以及发电负荷平衡发展，引起巨大电网周波变化，和发电机组原本的液调方式相比，整个电网的不稳定性增加。

为此，处于该种条件下，需要发电机组积极参与一次调频，发电机组原液压调速系统中固定一次调频功能主要于汽轮机电液调节系统内实现，满足电网稳定运行发展要求。

通常情况下，一次调频是一种有差调节，二次调频为无差调节。

汽轮机调速系统静态曲线中，一次调频属于静态曲线中的负荷点移动，至于二次调频则是静态曲线平行移动[1]。

火电厂一次调频的问题研究与优化

火电厂一次调频的问题研究与优化摘要：火电厂是我国电力行业的支柱之一，通过火力发电为我国的社会建设以及人们的生活提供了大量的电力。

但要想保证火电厂可以一直为社会发展和人们的生活提供充足的电力就必须解决一次调频问题。

一次调频问题是火电厂在运行过程中最需要被关注且最需要解决的一类问题，因为一次调频功能关系着火电厂供电的稳定性以及可靠性。

因此，一次调频问题应该被纳入火电厂日常运检的重点问题行列，以保证它的合格性以及稳定性。

基于此，本文围绕火电厂一次调频问题的技术指标和实现办法等方面进行简要的论述。

关键词：火电厂；一次调频问题；技术指标；实现办法引言1.火电厂一次调频的主要技术指标因为一次调频是一类综合性的问题，它的功能是否健全、工作状况是否良好全都要看它的技术指标是否在合理的范围内，一次调频所涉及到的指标主要有转速不等率、调频死区、调频负荷范围、功率补偿量等常量。

根据国家出台的相关火电厂一次调频问题指导文件的相关要求，火电厂一次调频的调节死区应该设置为±2r/min；转速不等率δ为5%；一次调频的最大功率为额定功率的8%即±24MW（300MW机组）或6%即±36 MW（600MW机组）；一次调频负荷响应滞后时间不应小于3s，机组迟缓性小于0.07%（200MW以上机组），一次调频稳定时间不大于60s。

各个常量中也有具有各自特性的工作系统或指标。

例如转速不等率，它是专门负责反应机组稳定率的一项指标，在特定的功率条件下，随着机组工作的时间长度或者强度的变化而发生不同的变化，从而判断出机组的运行情况。

它有自己的计算公式，见公式（1）。

通过转速不等率（δ）的计算公式就不难看出，它的计算结果与机组的运行稳定性呈反比的态势，它的计算结果越大，机组的稳定性越差，越需要加强调节和控制；反之，则代表运行状况良好。

（1）所谓的频率死区并不是指停止运行工作的系统或者区域，而是指对电网的转速反应较为迟缓的区域。

火电机组一次调频及试验

火电机组一次调频及试验张燕平吴子豪师鹏罗德柱（国网陕西省电力公司电力科学研究院，西安 710100）摘要随着经济的不断发展，火电机组的容量不断增大，以及电网动态的稳定性不断提升，电网的不断发展对火电机组的安全性和反映速度也随之不断地增加。

火电机组一次调频对供电质量和电网运行安全有较大影响，可以通过一次调频控制系统对调频机组的加减负荷进行一定程度的控制，控制到机组频率工作时需要的额定范围。

因此必须给予足够重视，寻找科学有效的方法来提高其负荷变化幅度及响应速度。

本文在对火电机组一次调频功能进行了解以及对单元机组一次调频控制原理进行熟知之后，详细说明了火电机组一次调频的重要性，并以某300MW单元火电机组为例，介绍了不同控制方式下一次调频的试验方法，得到了一定准确的试验数据，发现在实际的生产工作中可以进行投入使用。

关键词：火电机组；一次调频；试验Primary frequency regulation and test of thermal power unitZhang Yanping Wu Zihao Shi Peng Luo Dezhu(State Grid Shaanxi Electric Power Research Institute, Xi’an 710100)Abstract With the continuous development of economy and the continuous progress of society, the capacity of thermal power units and the dynamic stability of power grid are constantly increasing and upgrading. The continuous development of power grid is increasing the safety and reflection speed of thermal power units. The primary frequency of the thermal power unit has a great influence on the quality of the power supply and the safety of the grid operation. It can control the load and drop load of the frequency adjusting unit through a frequency control system, and can control the rated range required for the unit frequency work. Therefore, we must give enough attention to find a scientific and effective way to improve the magnitude of its load changes and response speed. After understanding the principle of primary frequency modulation of the unit, the importance of the primary frequency modulation of the thermal power unit is described in detail. Taking a 300MW unit thermal power unit as an example, the following frequency modulation of the different control mode is introduced. Test method, get a certain accurate test data, found in the actual production work can be put into use.Keywords：thermal power unit; primary frequency regulation; experimentation在电网中，大容量发电机组与光伏、风电等新型能源发电机组数量的增加以及用户用电量的持续增加，使发电结构及用电结构正在发生变化。

火电机组一次调频和AGC原因与优化分析

火电机组一次调频和 AGC原因与优化分析摘要：随着人们对电力需求的不断提升，电网的正常运行具有重要作用。

而在电网的日常运行过程中，火电机组的一次调频相关功能必须要满足相关要求，但是在实际的控制系统中很难保证对不等率或者频差函数等进行正确设置，再加上AGC功能优势无法完全的发挥，进而严重制约了电网频率的稳定性，为此，加强对火电机组一次调频以及AGC原因分析具有现实意义。

关键词：火电机组一次调频 AGC 优化1一次调频以及AGC概述1.1一次调频概述一次调频顾名思义就是在汽轮机相关参数设定值不发生改变的情况下，将汽轮机转速或者功率输出进行改变进而实现对电网频率的控制，以满足实际的电网频率的稳定性。

当进行一次调频后，机组往往需要在保证设定值不变的情况下，保证输出功率由零提升至额定功率。

在进行调频过程中，汽轮机的转速变化量以及额定转速之间是不等率的，为此，对于不同的荷载机组的转速也会存有不同的转速不等率指标。

另外，如果电网的功率出现不平衡的情况或者电网频率偏离额定值时，也会影响到一次调频的效率，所以，在实际的一次调频过程中丙烯要结合实际情况合理的制定相关策略，进而保证电网的稳定性。

影响一次调频的主要因素包括以下几点：第一，设备因素。

作为影响火电机组一次调频最为重要的因素之一，最为常见的设备因素包括但不限于调速器、配气机构件间的摩擦或者间隙等导致调速系统的迟缓率增大，进而致使调速系统的不稳定性；因为测量或者其他干扰问题而导致机组和省调间交换的数据存在一定的偏差；因为DEH控制系统所传递信息时间较长，进而制约了调速汽门的反应速度以及所采用的小部分低压透平油纯电调的老机组其精度无法满足实际需求等等；第二，运行方式。

一般情况下，火电机组主要是采用的定压以及滑压运行方式，但由于滑压机组的效率较高且损失较小，所以对于新兴的机组主要以此方式为主，但是仍一部分采用的是定压方式，而由于此方式对于机组前压力的偏差要求较高，为此，在压力拉回逻辑的影响下会影响到一次调频的反拉作用，进而影响一次调频的稳定性；第三，控制逻辑的影响。

火电机组一次调频与优化技术

火电机组一次调频与优化技术摘要：随着电力和科技水平的快速发展，电网频率是一个频繁变化的参数，也是电网稳定运行的基础。

在电网实际运行中，当电量消耗与电量供给不匹配时，即可引起电网频率出现变化较小、变动周期较短的微小分量，这种频率扰动主要靠汽轮发电机组本身的调节系统直接自动调整汽轮机调门完成电网负荷补偿，修正电网频率的波动，这个过程即为发电机组的一次调频。

各区域电网对本区域内的并网机组一次调频功能投入有着严格的要求。

近年来电网加大了对一次调频的考核力度，因电网容量较小，新能源电源占比不断增加，波动较为频繁，省内火电机组都面临较大的一次调频考核压力，提升一次调频合格率迫在眉睫。

关键词：一次调频；火电机组；控制策略引言近年来，国家电网容量逐步增大，电网结构日愈复杂，用户用电结构趋于多样。

电网频率成为评价供电安全和电能品质的核心指标，电网的稳定运行取决于发电量与用电量之间的能量平衡。

电厂在一次调频试验中出现明显的反调现象，机组实际转速不等率不符合国标要求。

日常运行以积分电量为依据的考核中，该机组积分电量满足要求。

通过对比试验，发现引起机组一次调频反调的原因是协调侧调压回路引起机组反调。

对比协调侧不同调压函数对一次调频的影响，修改机组调压函数，修改后满足机组正常运行及一次调频国标要求。

1现状分析机组锅炉为哈尔滨锅炉厂生产，亚临界自然循环汽包炉，采用循环流化床燃烧技术。

汽机为北重汽轮机有限责任公司生产，亚临界、一次中间再热、三缸、双排汽、单轴、冲动、凝汽式。

发电机也是北重汽轮机有限责任公司生产氢冷机组。

分散控制系统（DCS）采用上海自动化仪表公司的MAXDNA系统。

其功能包括数据采集系统（DAS），模拟量控制系统（MCS），锅炉炉膛安全监控系统（FSSS），顺序控制系统（SCS），汽轮机数字电液控制系统（DEH），电气监控系统（ECS）。

DEH由汽机厂成套供货采用与DCS相同的硬件和软件，DEH是分散控制系统（DCS）的子功能系统，机组控制系统“一体化”，该系统配置两对DPU，液压部分为东汽厂生产高压抗燃油系统。

燃机一次调频控制对策及应用分析

标准技术 / S t a n d a r d T e c h n o l o g y148近些年来，随着我国对环保提出更高的要求，发电企业引进了大量联合循环燃气轮机，带来更高的供电效率和环保指标。

在之后的发展过程中，燃机在我国电网种所占的比例越来越高，因此燃机本身是否能够安全地参与电网一次调频是十分重要的。

文章主要是以某电力公司的联合循环燃机机组一次调频为例，对一次调频功能进行分析和试验，以此来为其他相似工程提供一定的借鉴。

1　一次调频应满足的技术要求在燃机一次调频中，需要满足以下几个方面的技术要求：首先，火电机组调速系统转速不等率不能够高于5%。

其次，火电机组的一次调频死区不能够超过±0.033 Hz。

再次，如果电网频率的变化超出一次调频死区范围，此时电液调节型机组的响应时间不能够超过3 s。

同时，在电网频率变化超出机组的一次调频死区范围时，由此开始的15 s 内，整个机组的实际调节量需要达到理论调节量的75%以上。

另外，机械调节型机组和液压调节型机组需要在15 s 内响应一次调频目标值。

最后，在整个机组参与一次调频的过程中，当电网频率稳定之后，机组负荷最终达到稳定所需要的时间就是一次调频稳定时间，应该在60 s 之内。

2　燃机一次调频的控制策略在电力公司中，之所以需要进行一次调频，主要是为了促使电网发电和用电处于平衡，同时促使电网频率能够稳定在50 Hz 左右。

一般来说，电网的一次调频需要通以下步骤：首先需要以机组本身的频率特点为基础，对整个电网进行控制；其次需要对电源的输电功率进行调节，促使该功率可以和机组用电功率的变化相适应。

因此，对机组本身负荷进行控制是电网一次调频的核心和基础。

对于联合循环机组来说，对机组负荷的调控主要可以通过两个方面来进行，即通过燃机负荷来进行调控和通过汽轮机负荷来进行调控。

由于汽轮机负荷控制主要是通过控制汽轮机调门来进行的，因此文章主要对燃机进行分析。

在对燃机的负荷调控中，一般可以通过两种回路来进行控制：第一种是通过温度来进行控制，另一种是通过机组的转速以及输出功率来进行控制。

燃煤机组一次调频系统提高性能研究及技术指标分析

燃煤机组一次调频系统提高性能研究及技术指标分析摘要：简要介绍了影响火电燃煤机组一次调频系统控制指标不合格的主要原因，一次调频系统控制策略，并对一次调频系统的控制方法及技术指标进行论述，提出增加一次调频前馈修正逻辑，并对一次调频的输出曲线进行有针对性的修正系数调整的方式提高性能，阐述了一次调频系统在调试和投运中遇到的问题及解决方法和投运后的效果。

解决了一次调频系统控制指标不合格的问题，满足了一次调频自动化控制要求，具有一定的参考性。

关键词：一次调频两个细则自动控制1 概述华电能源股份有限公司牡丹江第二发电厂是华电能源股份有限公司的全资企业，自1978年建厂以来，经过了四期工程的建设。

四期工程为#8和#9国产机组，装机容量为2×300MW，DCS系统采用华电南自天元控制系统科技有限公司的TCS-3000分散控制系统。

2008年，电网为了保证发电机组的供电质量，根据电监会发布的《发电厂并网运行管理规定》（电监市场[2006]42号）和《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》（电监市场[2006]43号）分别制定了两个文件：简称“两个细则（试行）”2010年末进行修订，形成正式的“两个细则”。

#8、#9机组自2010年投产以来，一次调频系统调节品质不满足运行要求，为提高一次调频动作准确率、动作及时性等技术指标，使机组具备良好的调频功能，达到电网“两个细则”的指标要求。

有必要对一次调频控制系统进行优化改造，提高一次调频性能。

2一次调频控制一次调频是指对于电网中快速的负荷变动所引起的周波变动，汽轮机调节系统、机组协调控制系统根据电网频率的变化情况利用锅炉的蓄能，自动改变调门的开度，即改变发电机的功率，使之适应电网负荷的随机变动，来保持电网频率的过程。

2.1一次调频主要技术指标2.1.1 一次调频功能分别在DEH、CCS控制逻辑中实现；2.1.2 一次调频死区范围：±0.033Hz（±2r/min）；2.1.3 机组调速系统的速度变动率：δ=5%；2.1.4 一次调频最大调整负荷限幅：±24MW；2.1.5 一次调频负荷下限180MW；2.1.6一次调频负荷上限300MW；2.1.7一次调频曲线设定，如图1所示；2.1.8机组参与一次调频的响应滞后时间应小于3秒；2.1.9机组参与一次调频的稳定时间应小于1分钟；2.1.10机组一次调频的负荷响应速度应满足：燃煤机组达到75%目标负荷的时间应不大于15秒，达到90%目标负荷的时间应不大于30秒。

火电机组一次调频试验参数应用探讨

速（率）区，频死即转速不灵敏区，图２示。设置如所转速死区的目的是消除因转速不稳定（转速测量系统产生的测量误差和波动），以及在电网频率变化
△ ｆＫｏｆＰ＝ＮＡｔ
１ ×ｖ，
较小的情况下引起的机组负荷波动或调节系统摆
Ⅳｍ
●
／△ 。＂
结合处的间隙、油门的重叠度等因素造成的动作错
迟缓程度，图１所示。如
／
图２一次调频函数曲线
１５晌应时间。火电机组一次调频响应滞后时间为从一次调
频开始动作到机组负荷开始变化所需的时间；目标
大，利于机组稳定运行，少机组使用寿命；速不不减转
频率调节是电力系统中维持有功功率供需平衡的主要措施，目的是保证电力系统频率稳定。火其
电机组一次调频性能试验的目的就是为了检验发电机组频率调节的能力和品质．验涉及的相关参数试
式中：只为机组一次调频量；为机组调频系数；ｎ △ Ｋ Ⅳ 动，提高机组运行的稳定性。
Ｎ
为机组额定负荷；厂机组频差信号（转速差表 △为用
示）；为速度变动率；为额定转速。１３迟缓率．汽轮机调速系统的迟缓率是指在调速系统中由于各部件的摩擦、涩、尼，卡阻以及连杆、绞链等

火力发电厂一次调频问题分析

火力发电厂一次调频问题分析摘要：随着电力市场的不断发展，火力发电厂作为主要的供电方式之一在调频方面扮演着越来越重要的角色。

然而，由于电网负荷变化等原因，火力发电厂一次调频产生的问题也越来越突出。

本文通过对现有研究进行综述，探讨了火力发电厂一次调频存在的主要问题，并提出了相应的解决方法。

关键词：火力发电厂；一次调频；问题分析一、引言随着经济社会的不断发展，电力需求呈现出快速增长的趋势。

火力发电厂作为主要的电力供应方式之一，其调频功能十分重要。

一次调频是指当电力系统负荷发生变化时，需要对火力发电机组进行输出功率的调整，以保证电力系统的稳定运行。

然而，在实际应用中，火力发电厂一次调频所存在的问题也日益突出。

其中，最主要的问题包括响应速度慢、调节精度低、调节范围窄等。

本文将探讨这些问题的原因，并针对性地提出相应的解决方法，以期为火力发电厂一次调频的优化提供参考。

二、火力发电机组一次调频原理（一）火力发电机组一次调频原理火力发电机组一次调频是指在电网负荷发生变化时，需要对火力发电机组进行输出功率的调整，以保证电力系统的稳定运行。

其原理如下：当电网负荷增加时，电网电压降低，此时火力发电机组控制系统会接收到信号，要求提高输出功率。

控制系统通过调整机组的燃料供给量、蒸汽流量等参数来提升输出功率；反之，当电网负荷减少时，火力发电机组控制系统会减小输出功率。

这个调节过程需要快速响应并达到精确的控制，以维持电网的稳定性[1]。

通常情况下，火力发电机组的调节方式可以分为自动和手动两种。

在自动调节模式下，控制系统会根据电网频率、功率因数等参数实时调整输出功率；而在手动调节模式下，操作员根据实际情况手动调整机组输出功率。

总之，火力发电机组一次调频的原理是通过控制燃料供给量、蒸汽流量等参数来实现对机组输出功率的调整，以满足电网负荷变化的需求，并维持电网的稳定性。

（二）一次调频函数介绍一次调频函数（Primary Control Function）是指火力发电机组控制系统中用于实现一次调频功能的算法或模型。

燃机一次调频控制对策及应用分析

燃机一次调频控制对策及应用分析发布时间：2021-05-07T06:31:25.801Z 来源：《福光技术》2021年2期作者：王成宇[导读] 近年来，随着我国对环保提出更高的要求，发电企业引进了大量联合循环燃气轮机，带来更高的供电效率和环保指标广东大唐国际肇庆热电有限责任公司广东肇庆 526105摘要：近年来，随着我国对环保提出更高的要求，发电企业引进了大量联合循环燃气轮机，带来更高的供电效率和环保指标。

在之后的发展过程中，燃机在我国电网种所占的比例越来越高，因此燃机本身是否能够安全地参与电网一次调频是十分重要的。

文章主要是以某电力公司的联合循环燃机机组一次调频为例，对一次调频功能进行分析和试验，以此来为其他相似工程提供一定的借鉴。

关键词：燃机；联合循环机组；一次调频功能1 燃气机概述纵观欧美等发达国家的发电体系，燃气机组占比均不小于燃煤机组，两者共同承担着基本负荷和中间调峰的重任。

据统计，以天然气为主要燃料的燃气轮机联合循环机组发电量所占份额在美国己达到 14%，而在英国和日本更是高达 30% 以上。

反观我国，虽然专家曾建议将燃气比重至少发展至 12% 以上，但在经历了近二十年努力后，这一比重仅从 3.9% 增加至 5.9%。

即使国家政策近几年强调以天然气等洁净能源作为未来能源发展主体但显然道路还很漫长。

相比于燃煤电站，燃气电站有着诸多优点：供电效率高、结构紧凑、比投资额小、建设周期短、用水用地少、运行自动化程度高、起停速度快、污染少，有利于电网调峰需要和维护电网安全等。

随着燃气轮机及其联合循环机组在我国能源体系中占比不断增加，将会在改善我国电网灵活性、电力能源结构、环境污染治理等领域都具有战略性意义，并且可以和新兴的超临界二氧化碳循环等概念相结合，取得良好的设计效果。

高参数燃机在启动时间方面远优于传统燃煤电厂，以 GE 公司生产的 H 级燃气轮机联合循环单轴机组为例，机组在热态 ( 停机时间 <8h)/ 温态 ( 停机时间 8-72h)/ 冷态 ( 停机时间 >72h) 的启动响应时间分别为30min/65min/110min；二拖一多轴布置机组对应分别为 33min/70min/115min。

火电机组一次调频性能分析及优化

火电机组一次调频性能分析及优化摘要:随着人们的生活水平提高，用电量不断增加，人们也更加注重电网运行的安全稳定。

因此，需要各个发电机组具有一次调频以及AGC（自动增益控制）功能。

分析火力发电机组AGC与一次调频的原有控制方案，并对控制系统进行改进和优化，最终提升机组性能指标，为同类型的发电机组的控制逻辑优化提供一定的参考。

关键词：火电机组；一次调频性能；分析优化1引言在日常电网运作中，火电机组的一次调频控制功能以及和机组AGC功能没有有效协调，造成负荷响应不足、速率慢，很难持续性实施，造成一次调频控制功能无法满足要求，造成机组一次调频功能无法充分发挥作用，对于确保电网频率稳定性具有严重影响。

所以要对火电机组一次调频分析，并进行性能方面的优化，从而确保电网频率的稳定性。

2一次调频问题及优化2.1一次调频的反调问题如果一次调频受AGC的影响导致其调节效果达不到《两个细则》所要求的“贡献电量为正”的结果，就会被电网统计为“该机组一次调频不正确动作1次”。

解决方案是在逻辑中增加AGC一次调频交叉闭锁功能，一次调频动作时延时闭锁AGC功能。

即当机组处于CCS方式时，当汽机转速与额定转速（3000rpm）差≥3rpm时，自动将AGC升负荷时的速率置为0MW/min，闭锁AGC加负荷。

当汽机转速与额定转速差≤-3rpm时，再自动将AGC降负荷时的速率置为0MW/min，闭锁AGC减负荷。

当汽机转速与额定转速差在±3rpm以内时，机组负荷指令速率恢复到正常值，解除闭锁。

2.2一次调频调节幅度不足问题一次调频设计原理是根据机组实际转速与额定转速偏差值计算出的需要增加或减少的机组理论负荷值，理论负荷值再作用于负荷给定值，实现通过粗略调整机组负荷来稳定电网频率，但是理论负荷值和负荷给定值都是按照机组在额定工况下计算得出的。

机组在低负荷时蓄热能力下降，造成一次调频负荷量不足，这也是各电厂普遍存在问题。

对此，通过在DEH侧增加机前压力补偿折线函数，设置压力补偿系数，区分单阀/多阀、负荷上行和下行不同工况，分别整定求取合理数值，确保在低负荷低汽压工况下高调门适当过开，以满足一次调频的电量要求。

火电机组一次调频功能试验研究

火电机组一次调频功能试验研究
火电机组一次调频功能的试验研究已经开始，研究的具体内容包
括频率控制、负荷频响及调节响应等内容，为了站稳未来电网的发展
节奏，本次的研究在选择技术上重点考虑了火电机组的可靠性和抗干
扰能力。

首先，研究中对火电机组的分析定量化，对合理构建直流并网体系、发电机参数等进行了分析，并结合集成电路、现代工艺等新技术，采用改进的负荷频响方法建立方程，实现了频率控制，从而能够根据
用户所需有效地调节用户负荷需求。

其次，研究中还建立了负荷频响及调节响应的计算模型，并引入
了电势系统模型，结合电势系统和动态特性，可以实现对机组的负荷
调节，可以有效的实现负荷频响的抑制，从而提高电网的电子效率。

最后，研究采用了不同的控制策略设计了“自变”控制系统，并
采用数字控制方法进行模拟，以优化整个控制体系。

本次研究结果表明，引入调频技术可以满足对火电机组的调节需求，可以较好的改善
火电机组的可靠性和抗干扰性，为未来发展电网提供可靠的基础。

对火电机组一次调频的实现策略及影响研究

对火电机组一次调频的实现策略及影响研究随着火电机组汽轮机电液调节系统的大量应用，增强了汽轮机的可控性，提高了机组的安全性和热效率，其优越性日益表现出来。

但是，由于大量新投入的电调系统未投一次调频，电网周波的稳定性日益受到影响，甚至可能威胁电网的安全运行。

本文根据火电机组汽轮机电液调节系统的特点，分析了一次调频的实质内容、实现策略和对机组的影响。

1、火电机组一次调频的内容和实质1.1 火电机组一次调频的含义及重要性由汽轮机调速系统自动控制机组负荷的增减，以适应外界负荷需要、保证电网频率稳定的方式，称为一次调频。

一次调频有利于快速减小电网频率的波动，提高电网的稳定性。

随着汽轮机组电调系统的大量应用，液压调速系统机组大量改造为纯电调系统机组。

而由于一次调频运行方式对机组并无有利之处，对电网非常有利(电网系统更稳定)，发电机组由于以往AGC考核方式和本身考虑的原因，在汽轮机调速系统改造后一般不投一次调频。

这样电网系统仅能依靠发电机组的二次调频来维持。

电网发电负荷和供电负荷的平衡，引起电网周Δ波波动很大，与发电机组液调改电调前相比电网更不稳定。

因此，在这种形势下，电网系统迫切需要发电机组参与一次调频，发电机组原液压调速系统内部固有的一次调频功能在汽轮机电液调节系统中实现，以满足电网稳定的要求。

1.2 一次调频和二次调频的关系一次调频与二次调频都能改变发电机组的负荷，从而调节电网频率，维护电网的稳定。

区别在于二者的响应方式和响应时间不同。

一次调频是由于汽轮机调速系统的自身特性，使机组负荷随着电网频率的变化相应增减，发电负荷与供电负荷相适应，从而稳定了电网频率。

二次调频是在电网频率波动后，由调度系统发出指令，使电网发电负荷与供电负荷相适应，维持电网稳定。

在调频过程中，一次调频利用锅炉蓄热，直接由汽轮发电机组自动实现的，负荷增减很快；二次调频通过电网调度系统和机组协调系统实现，反应时间较长，负荷增减相对较慢。

一般来说，一次调频属于有差调节，二次调频属于无差调节。

火电机组灵活性分析及控制策略优化

结论与展望
本次演示通过对储能辅助火电机组二次调频控制策略及容量优化配置的研究，提出了一种基于模型预测控制的二次调频策略，并通过实验验证了其有效性和优越性。此外，文章还分析了容量优化配置的问题，指出存在一种最优配置方案使得系统性能达到最佳。
然而，本次演示的研究仍有不足之处。首先，建立的控制模型只考虑了常见的动态因素，可能无法全面反映实际系统的复杂性。未来研究可以考虑纳入更多实际系统的细节，如机组故障、市场需求变化等因素。其次，实验验证部分仅针对一种特定的系统结构和运行条件进行了探讨，实际电力系统的环境和需求可能更为复杂多变。因此，未来的研究可以进一步拓展实验范围，涵盖更广泛的系统和条件。
具体方法包括：
1、建立储能辅助火电机组二次调频的动态模型，包括火电机组和储能机组的动力学特性、控制逻辑以及交互作用等因素。
2、设计基于模型预测控制的二次调频控制策略，以实现火电机组和储能机组的协调控制。
3、利用实时仿真系统，对不同容量配置下的储能辅助火电机组进行实验验证，分析各配置方案下的系统性能和经济性。
通过对火电机组深度调峰一次调频控制策略的研究，我们提出了一种优化方案。具体步骤如下：
1、建立火电机组深度调峰数学模型，分析机组的动态响应特性和系统稳定性。
2、结合一次调频原理，设计调频控制器，实现对机组负荷的快速调节。
3、引入先进控制算法，如模糊控制、神经网络等，优化调峰策略，提高机组运行效率。
政策法规
政策法规对火电机组灵活性的提升也起着关键的推动作用。政府应制定有关火电机组灵活性提升的政策法规，包括财政补贴、税收优惠和推动能源转型等措施。这些政策将有助于引导火电机组向更灵活、更环保的方向发展。同时，政府还应建立健全的监管机制，确保政策法规的有效实施，并对不符合环保和能效标准的企业和设备进行严格监管。

330MW火电机组一次调频分析与优化

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影响火电机组一次调频性能的问题分析及策略探讨

影响火电机组一次调频性能的问题分析及策略探讨摘要：一次调频是决定电网特性的重要影响因素之一，对电网的稳定性具有决定性作用。

目前，在我国火电机组一次调频普遍存在问题，导致一次调频调节出现偏差。

本文对影响火电机组一次调频性能的问题进行深入的分析和研究，并提出相应的策略，以解决火电机组一次调频性能问题，从而有效保障电网的正常运行。

关键字：火电机组；一次调频；性能；问题在电力系统运行过程中，频率是最为重要的参数之一，电力系统具有稳定的频率，就表示电力系统的运行过程没有受到其他因素的干扰，当电力系统发生过大的频率变化时，往往会对发电机以及电力系统的安全造成严重的威胁。

因此，必须要对电力系统的频率变化进行严格的控制，从而保证电力系统的正常运行。

一次调频也叫一级频率控制，是电力系统频率控制三个级别中的一个级别，主要是指对偏离目标值的电力系统频率利用发电机组调速系统的自动反应，进行调整从而维持电力系统频率的稳定。

一次调频是保证电力系统正常运行的重要措施，因此对火电机组一次调频性能问题必须要高度重视，从而对电力系统的正常运行做出有效的保障。

1、影响火电机组一次调频性能的主要因素很多因素都会对火电机组一次调频性能产生严重的影响，从而导致电网频率发生变化。

火电机组本身就拥有固有的频率特性，包括速度变动率、迟缓率、转子飞升时间常数等等，不同的火电机组之间，其频率特性略有差异，因此即便电网频率变动相同，其一次调频响应也会产生差异。

一般情况下，火电机组的固有特性是较为稳定的，不会发生更改。

因此通常情况下，会对一次调频性能产生较为严重的影响的因素，主要为机组的运行方式、一次调频控制策略、测量信息使用等方面。

由于这些因素是可变的，因此火电机组一次调频性能问题多是由这些因素引起的[1]。

2、火电机组一次调频性能存在的主要问题2.1一次调频不动作或滞后时间长导致一次调频不动作或者滞后时间过长的原因主要有以下几个方面：首先，调门本身就处于晃动状态，造成负荷振荡，当一次调频频差变动较小时，无法反应出负荷变化。

火电机组一次调频性能分析及优化

火电机组一次调频性能分析及优化摘要：一次调频功能是并网运行发电机组基本特性之一，它能够有效抑制电网频率变化，提高系统抵御功率缺额扰动的能力。

本文结合火电机组一次调频试验，对机组一次调频试验过程中存在的问题及其原因，进行了较为系统、全面的阐述和分析，提出了改善和优化机组一次调频性能的方法和技术要求，对于规范和指导新建及运行机组一次调频试验，提高机组参与电网一次调频控制性能具有指导意义。

关键词：火电机组；一次调频；性能分析；优化1、前言电网频率反映了发电有功功率和用户负荷之间的平衡关系，是电力系统运行的重要控制参数，频率变化对系统的安全稳定运行具有重要的影响。

通过提高机组一次调频动作与电网要求的同步性以及高压调节阀动作的及时性，以保证机组一次调频动作正确率和效果，减小考核压力。

2、火电机组一次调频的意义目前火电机组控制系统中均设计有一次调频功能，根据规定100MW及以上新建和运行火电机组都必须具备一次调频功能，并经过一次调频试验达到合格要求。

通过一次调频试验可以获得机组参与电网一次调频控制的负荷响应特性，对机组能否参与电网一次调频控制提供技术依据。

机组参与电网一次调频控制功能必须满足电网稳定控制的要求。

但是从目前的实际情况看，部分机组控制系统频差函数、不等率等参数设置不正确，协调控制系统调节品质不理想，加之与机组AGC功能存在不协调问题，造成一次调频控制性能不能满足要求，负荷响应速率较慢，负荷响应不足，持续性也较差，机组一次调频参数设置的不合理，将会使得机组一次调频功能不能正常发挥作用，严重影响电网一次调频控制的执行力度以及电网频率的稳定。

3、火电机组一次调频性能分析及优化火电机组经过长时间的运行和不同的运行工况，机组特性会发生改变，由此也影响到机组一次调频性能。

结合多台火电机组一次调频运行状况的分析及多种改进方法的尝试效果，总结出影响一次调频效果及性能的下列主要因素。

3.1AGC指令与一次调频动作反向机组AGC工况下常出现AGC指令和一次调频动作目标两者之间调节作用反向的情况。