一次调频

什么是一次调频，二次调频？

一次调频:

各机组并网运行时,受外界负荷变动影响,电网频率发生变化,这时,各机组的调节系统参与调节作用,改变各机组所带的负荷,使之与外界负荷相平衡.同时,还尽力减少电网频率的变化,这一过程即为一次调频.

二次调频:

一次调频是有差调节,不有维持电网频率不变,只能缓和电网频率的改变程度.所以还需要利用同步器增、减速某些机组的负荷，以恢复电网频率，这一过程称为二次调频。

只有经过二次调频后，电网频率才能精确地保持恒定值。二次调频目前有两种方法：

1，由调总下令各厂调整负荷。2，机组采用AGC方式，实现机组负荷自动调度

简单的说，一次调频是汽轮机调速系统要据电网频率的变化，自发的进行调整机组负荷以恢复电网频率，二次调频是人为根据电网频率高低来调整机组负荷

一次调频

一次调频:是指由发电机组调速系统的频率特性所固有的能力,随频率变化而自动进行频率调整。其特点是频率调整速度快,但调整量随发电机组不同而不同,且调整量有限,值班调度员难以控制。

二次调频是指当电力系统负荷或发电出力发生较大变化时,一次调频不能恢复频率至规定范围时采用的调频方式。

二次调频分为手动调频及自动调频:

手动调频:在调频厂,由运行人员根据系统频率的变动来调节发电机的出力,使频率保持在规定范围内,手动调频的特点是反映速度慢,在调整幅度较大时,往往不能满足频率质量的要求,同时值班人员操作频繁,劳动强度大。

自动调频:这是现代电力系统采用的调频方式,自动调频是通过装在发电厂和调度中心的自动装置随系统频率的变化自动增减发电机的发电出力,保持系统频率在较小的范围内波动,自动调频是电力系统调度自动化的组成部分,它具有完成调频、系统间联络线交换功率控制、和经济调度等综合功能。

125MW机组一次调频特性试验研究

关键词：125MW机组调频特性试验

摘要：根据山东电力调度中心对机组参与电网一次调频的要求，验证125MW机组DCS、DEH的一次调频逻辑和参数设置，考察机组参与电网的一次调频特性。

概述

我国电力工业法规定电网的频率误差率1%，电网通过机组的AGC功能及调频机组实现二次调频，保持电网频率稳定，但对电网中快速的小的负荷变化需汽轮机调节系统（DEH）在不改变负荷设定点的情况下，监测到转速的变化，改变发电机功率，适应电网负荷的随机变动，保证电网频率稳定，即一次调频。

为提高电网安全运行水平和频率质量，山东电网发电机组一次调频技术要求：并网运行的机组，其出力大于最低技术出力时，应具备一次调频功能，除数字式电液调节系统的机组由于存在某种缺陷，没有能力快速增减负荷外，机组采用的控制方式不得影响一次调频功能。

通过125MW机组一次调频特性试验研究，检测机组在电网存在周波偏差情况下的快速补偿能力，并通过试验调试相关热控系统的各项参数，以确保在投入一次调频功能后，能够快速补偿电网负荷，并保证机组安全经济稳定运行。

1 一次调频逻辑

(1) 控制方式

机组一次调频控制方式为DEH+CCS，即DEH内额定转速与汽轮机转速差通过一定函数计算后直接动作调门，CCS进行补偿，保证机组负荷满足电网要求。

(2) DEH内的一次调频参数设置

在机组负荷0～125MW的范围内允许投入一次调频，有关参数如表1。

表1

(3) CCS内的一次调频补偿逻辑

当一次调频动作后，CCS根据电网频率信号，经过死区处理后得出的一次调频负荷，叠加到协调控制回路的主调节器上，补偿汽机负荷变化对锅炉的影响。

图1 原设计一次调频

按照一次调频试验工作要求，把原来的一次调频信号经过速率限制改为不经过速率限制，提高机组对频差的响应速度，但经过机组负荷上下限制，以保证机组的安全运行。

(4) 一次调频曲线设定

根据新的管理办法规定，#2机组一次调频负荷补偿曲线设置如下图所示。如果DCS使用电网频率变送器信号，只需将转速信号折算为相应的频差信号即可。

图2 一次调频曲线

2 基本参数

(1) 一次调频

由于系统内机组跳闸或大用户发生跳闸时，电网频率发生瞬间变化，一般变化幅度较大，变化周期在10秒到2～3分钟之间，要求网上机组的负荷能够在允许的范围内快速地调整，以弥补网上的负荷缺口，保证电网频率稳定的过程，称为一次调频。

(2) 转速不等率

转速不等率(δ) 是指机组调节系统给定值不变的情况下，机组功率由0至额定值对应的转速变化量（Δn）与额定转速（n0）的比值，通常以百分数形式表示，如公式1。

δ=（Δn/ n0）×100% （1）

对承担基本负荷的机组，一般取其不等率大一些，以希望电网周波的变化对其功率的影响要小，保证机组在经济工况下长期运行；对承担尖峰负荷的机组，则不等率要小一些，在电网周波变化后希望多分担一点变动负荷。

(3) 功率补偿量

功率补偿量(ΔP)是由机组转速不等率δ 和电网频率偏差（可转换为转速偏差Δn）计算出来的，如公式2：

ΔP=［（Δn/ n0）×100%］×PN （2）

其中，n0——额定转速，PN——额定功率。

(4) 迟缓率

机组的迟缓率：是指由于调速器、传动放大机构和配汽机构部件有磨擦、间隙等原因使输入信息与输出信息之间存在的迟缓现象，这种迟缓现象作用于调节系统使在一定的转速变化范围Δn，机组功率不变。迟缓率ε的计算如公式3：

ε=(Δn/ n0)*100% （3）

(5) 调频死区

机组一次调频频率死区是指系统在额定转速附近对转速的不灵敏区，为了在电网频率变化较小的情况下提高机组稳定性，一般在电调系统设置有频率死区。

(6) 一次调频动态特性

一次调频特性是汽轮发电机组并网运行的基本特性之一，它是指电网负荷变化引起电网的频率发生变化后，机组在控制系统的作用下自动地增加（电网频率下降时）或减小（电网频率升高时）自身的功率，从而限制电网频率变化的特性。

3 试验步骤

检查DCS和DEH软件修改已经完成，静态实验合格，机组各项功能主要包括机炉协调控制、AGC、DEH 功率控制等功能完好，各项保护投入运行。

(1) DEH手动方式

a. 将机组额定负荷工况负荷上限，检查一次调频动作。

1）分别改变转速设定值2998rpm，2989 rpm、2986 rpm、2983 rpm检查一次调频应不动作。

2）分别改变转速设定值3002rpm，3011 rpm、3014 rpm、3017 rpm检查一次调频动作情况，并记录参数改变前后机组负荷、调门开度、响应时间及炉侧重要参数主汽压力、主汽温度、汽包水位、炉膛负压等。