660MW机组一次调频动作不合格原因分析

660MW机组一次调频动作不合格原因分析

发表时间：2019-07-02T10:04:35.570Z 来源：《河南电力》2018年23期作者：熊辉黄冬

[导读] 汕尾电厂660MW机组三大主机均由东方电气提供。

（广东红海湾发电有限公司汕尾 516600）

摘要：本文简要说明了660MW机组一次调频原理及其实现方式，详细分析汕尾电厂660MW机组一次调频动作不合格情况，总结一次调频动作不合格的主要原因，即主汽压波动较大，主汽压偏差拉回回路作用过强，导致一次调频量被抵消；中间点焓值修正给水量过多，导致主汽压波动；转速偏差对应调频量不足等，针对以上原因，本文提出相应的一次调频性能优化策略。

关键词：一次调频；主汽压；转速偏差；调频量

引言

汕尾电厂660MW机组三大主机均由东方电气提供。主要是带基本负荷运行，同时具有一定的调峰能力，热力系统为单元制系统，循环冷却水取自海水，为开式循环。DCS采用艾默生UNIX系统1.9版本。

监视和控制电网频率是电力系统安全运行的主要任务之一，主要分为一次调频和二次调频，其中机组一次调频功能对维持电网频率的稳定至关重要，极大地保障电网安全、稳定运行，根据“两个细则”规定要求，并网发电机组均要求投入一次调频功能，且不允许运行人员手动退出一次调频。

一次调频是指当电网频率偏离额定值时，发电机组调节控制系统自动控制机组有功功率的增加（频率下降时）或减少（频率升高时），保证电网频率稳定在额定值允许范围内。

1.一次调频技术指标要求

根据南方电网“两个细则”要求，对发电机组一次调频响应速率、调节幅度、机组转速不等率及控制系统等进行定量或定性的技术要求，具体要求如下：

1）机组转速不等率：火电机组转速不等率不高于5%。

2）机组一次调频死区：火电机组不大于±0.033Hz（±2r/min）。

3）一次调频响应时间：当电网频率变化超过一次调频死区时，机组负荷响应时间≤3 s，且在机组负荷响应的前15 s内，机组实际调节量应达到理论值的60以上。

4）机组一次调频稳定时间：应小于60s。

5）机组一次调频负荷变化幅度：660MW机组参与一次调频负荷变化限制幅度应不小于机组额定负荷的±6%，即±39.6MW。

2.一次调频控制实现方式

汕尾电厂660MW机组一次调频控制实现方式采用DEH、CCS联合一次调频模式。

DEH侧一次调频功能实现方式为采取将频差信号对应的调速量叠加至汽轮机调速汽门指令处，从而实现一次调频的负荷响应，且DEH 侧一次调频响应速率最快，直接作用于汽机调门上。

CCS侧一次调频实现方式为投入频率校正回路，即当机组工作在机组协调或AGC 方式时，将频差信号对应的负荷量叠加至汽机主控负荷指令处，通过PID调节汽机调门，实现机组负荷闭环控制。

3.660MW机组一次调频动作不合格原因分析

3月19日04：25：17大亚湾厂2G跳闸，甩负荷999MW，期间系统频率由50.02Hz降至49.918Hz，汕尾电厂660MW机组一次调频未能正常动作，具体情况如下：

际负荷，导致汽机主控输出持续减小，抵消了一部分一次调频量，机组实际负荷仍减小，直至04：26：02主汽压偏差进入死区（-0.35MPa），主汽压偏差修正负荷作用消失，汽机主控输出才持续增加，实际负荷才开始逐渐升高，此时本时段一次调频动作已基本进入尾声，最终导致一次调频实际贡献电量不足的现象。见图2。

图2 一次调频动作情况4.机组一次调频性能优化总体来说，引起机组一次调频动作不合格主要有以下原因：1）汽机主控主汽压偏差拉回回路起作用，抵消了机组一次调频响应量。即主汽压偏差超过一定死区（如±0.5Mpa），且为正向偏差时，为保证实际主汽压稳定在一定范围内，通过主汽压偏差拉回回路抑制主汽门继续打开；反之，则进一步提高主汽门开度。2）中间点焓值修正给水作用过强，导致主汽压频繁波动。3）机组CCS控制系统参数不匹配，导致机组负荷响应速率过慢。4）80%以上的一次调频量均在±3r左右，此时转速偏差对应调频量较小，导致汽机主控及DEH侧一次调频响应不足。针对以上原因，我们从以下几个方面进行一次调频性能优化：1）优化汽机主控主汽压偏差拉回回路。主汽压偏差较小时，减弱其修正负荷作用；主汽压偏差较大时，加强其修正负荷作用。2）适当减弱中间点焓值修正给水作用，避免主汽压频繁波动。3）优化CCS控制系统参数，确保合理的水煤比，提高机组负荷响应速率。4）优化转速偏差对应调频量的函数关系，即将转速偏差±3r对应的调频量由0.667%N0改为1%N0。其中N0为机组的额定负荷。5结语

一次调频功能对维持电网频率的稳定至关重要，极大地保障电网安全、稳定运行，因此提高一次调频响应能力是极其必要的。通过分析汕尾电厂660MW机组一次调频动作不合格情况，总结一次调频动作不足的主要原因，并针对所述原因，提出相应的一次调频性能优化策略。

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