水电机组一次调频若干问题的探讨
水电机组一次调频若干问题的探讨
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水电机组一次调频若干问题的探讨张建明1 谭建辉2 刘同安1 李 越1(1.中国水利水电科学研究院自动化所 北京市 100038 2.湖南柘溪水电站 湖南省安化县 413508)【摘要】 目前所有关于电网一次调频方面的资料与规定几乎都是就火电机组一次调频而言的,偶尔涉及一点水电机组一次调频的内容,其观点和方法也往往是套用火电机组的习惯,这就容易产生误导,十分不利于水电机组一次调频工作的进一步开展。
本文将就水电机组一次调频的若干问题,从概念与历史回顾、控制目标、与A GC 协调、稳定性等方面展开探讨。
【关键词】 一次调频 电网频率 频率死区 永态转差率 水轮机调速器【数据库分类号】 SZ02收稿日期:2007207201。
本文为“2007全国水电自动化学术交流研讨会议”征文。
0 概况随着机组容量的不断增加和市场经济、电力改革的进一步深化、电力行业条块分割局面的形成,我国将面临电力市场各主体为了局部经济利益,忽视电网的供电质量、忽视电网频率、忽视电网安全、忽视电力生产的客观规律、优先考虑局部利益,而置全局利益于不顾的形势,这就很容易导致电网事故。
鉴于此,国家电网公司于2003年专门发布《电网运行准则》,将一次调频(PFR )问题提到一个重要高度,并规定了很高要求;特别是对水电机组调速系统的人工频率死区要求定为0105Hz ,如今各地有关电力部门相继开展了这方面的工作。
一次调频系水轮机调速系统的基本功能,由控制机组的调速系统频率静态特性(调差特性)所固有的能力,随系统频率变化而自主进行开度/有功调整,进而控制系统频率变化,并使各台机组间合理分担负荷。
在机组发电运行过程中,当系统频率变化超过调速器设定的人工频率死区时,调速系统就要按设定的调差率改变接力器位移/导叶开度(或轮叶转角或喷针/折向器开度),从而引起机组有功的变化,其特点是调整速度较快,但调整量随机组不同而不同,值班调度员无法直接控制一次调频过程;其调节过程应与溜负荷、接力器抽动相区别。
一次调频现状及存在问题分析
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一次调频现状及存在问题分析摘要:频率质量是电力系统运行的重要指标之一,发电机组的一次调频性能对维持电网频率稳定至关重要。
本文简要介绍了发电机组一次调频的作用和原理,我国电网投入一次调频的情况及目前存在的问题。
关键词:频率,一次调频,电网0前言随着国民经济的蓬勃发展,电网负荷急剧加大,特别是冲击性、非线性负荷的不断增长,使电网频率降低,电压波形畸变,电压波动、闪变和三相不平衡等电能质量问题日益突出,直接影响到电能的质量。
我国电力颁发的《电力系统调度管理规程》中明确规定系统频率标准为50Hz,偏差不得超过士0.2Hz。
频率超过允许范围都会影响电力系统、发电机组和用户的安全和经济效益。
因此,投入大机组的一次调频功能,提高电网负荷变化时的频率响应能力,保持系统频率在允许范围之内,确保高质量的电力供应是非常重要的。
1.一次调频原理及有关参数一次调频功能主要是根据电网频率的变化,按照一次调频预定的曲线,对机组负荷进行调整,其核心是在电网负荷发生变化的时候,利用锅炉蓄能,根据转速变化调整汽机功率,以达到在有限功率变化的前提下实现功率与负荷平衡[2]。
一次调频的主要技术参数如下:1.1.转速不等率: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。
1.2.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(2):1.3.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。
1.4.一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或减小自身的功率,从而限制电网频率变化的特性。
新疆电网水电机组一次调频试验影响因素的分析
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网频 率 的稳 定 ;若死 区设置 过大 ,会使机 组一 次调频 的调 节
深度大 大减弱 ,甚至使 机组基本 丧失一 次调频功 能。 目前 ,对 于承 担 系 统调 频 任 务 的新 疆 网 内水 电机 组 , 其 一 次 调频 死 区 的 设置 均 按 《 理 规 定》 要求 严 格 控制 在 管
次 调 频死 区设 定 的 目的 是 固定 机 组 的 负荷 , 当系 统
理规 定 》 ( 称 《 简 管理 规 定 》 )的 规 定 ,所 有 并 网运 行 的 发 电机 组必 须按 照规 定 的 一 次调 频 参 数进 行 设置 ,并 投 入
一
频 率 的变 化 在 频 率死 区 内时 。机 组 不参 与 频率 调 节 , 出力 不 变 :当系 统频率 的变 化超 出死区 时,机 组将根据 频率偏 差 的大 小和 方 向对 出力进行 调整 。通过一 次调频 因频 率变化 引 起功 率调 节量变 化 的公式计 算 ,一 次调频 死 区的设 置直接 限
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1 3 w 3 十二位双微机双通道 3M 号 0x 【 号 x 1 L= 、x。 ’2 - 8 】
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次 调 频要 求 的水 轮 机 调速 器 的 参数 。 目前 新 疆 电 网 大部
分 水 电机组 ( 见表 1 已进 行 了一次 调频 试验 ,且试 验 结果 ) 均 能满足 《 管理 规定 》要 求 。 通 过对 新 疆 电网十 余 台 水 电机 组 一 次调 频 试 验 实践 , 发 现水 电机 组一 次 调频 初 始 响应 速 度 较慢 ,但 一 旦开 始 响 应 则具 有 响应 幅 度 大 、持 续 性好 的特 性 ,这 有利 于系 统 频 率 的快 速稳 定 ,为 更好 地 发挥 一 次 调频 功 能 , 有 必要 总 结 和分 析 影 响水 电机 组一 次 调频 试 验 的 因素 ,并提 出如 何 设
水电厂调速系统一次调频调节方法探讨
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水电厂调速系统一次调频调节方法探讨摘要:为使水电机组实际运行中能满足电网对其一次调频功能的要求,从调速器与水轮机组、电网关系入手,结合水电机组实际运行工况中影响到一次调频性能的各种因素,提出调速系统在开度(或功率)模式下进行一次调频的控制方法,并在水电站现场试验中,确认水电机组运用此控制方法能满足一次调频相关规范的各项指标要求。
关键词:开度模式;一次调频;调差系数Discussion onControl Strategy of Primary Frequency on Hydropower PlantAbstract: In order to achieve the requirements of the primary frequency modulation function of hydropower units, starting from the relationship between hydraulic turbine and governor, analysis of the Principle of frequency control system, and combined with the actual operation of hydropower unit affects the primary frequency modulation performance of various factors of working condition, put forward the governor control system the primary frequency control strategy in opening mode. Then testing in hydropower station, from the data of testing, confirm the realization of hydropower unit primary frequency function by using this control strategy can completely meet the requirements of the indicators of primary frequency modulation of the relevant norms.Key words:opening regulation model;Primary Frequency1引言随着经济的增长和科技的发展,水力发电在经济和能源建设中的地位越来越大,对电网的要求也越来越高,一次调频是发电机组的基础功能之一,是保障电网安全、稳定、优质运行的重要技术手段,水电厂一次调频功能的投入对保持电网频率稳定,确保供电质量有着至关重要的作用[1—2]。
机组一次调频现状分析
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机组一次调频现状分析一、背景随着电力系统规模的扩大和负荷需求的增加,电力系统的稳定性成为一个重要的问题。
电力系统要保证电压和频率的稳定,需要借助机组一次调频手段。
二、目的和应用1.负荷调节:当电力系统负荷发生突然变化时,机组一次调频可以调整机组发电功率,保持系统的负荷平衡。
2.频率调节:电力系统的频率是稳定运行的一个重要指标,机组一次调频可以通过调整机组发电功率来控制系统的频率,保持在额定值附近。
3.电压调节:机组一次调频可以通过调整机组的励磁电流,控制机组输出的电压,以满足电力系统的电压稳定要求。
三、现状1.调频响应速度不足:在一些电力系统中,机组的一次调频响应速度相对较慢,无法满足快速的负荷变化需求。
这主要是由于机组的控制系统和调节机构设计不合理所致。
2.调频准确性有待提高:由于机组调节设备和控制系统存在一定的误差和滞后,机组一次调频的准确性有待提高。
精确计算和模型预测可以帮助提高调频准确性。
3.机组调频能力受限:在一些电力系统中,机组的调频能力有一定的限制。
例如,一些老旧机组的调节装置已经过时,不能满足现代电力系统的需求。
4.机组调频与其他控制手段的协同不足:在电力系统中,机组一次调频与其他控制手段(如AGC、AVC等)是相互关联的,但在实际运行中,它们之间的协同性还有待提高。
为解决上述问题,可以从以下几个方面进行改进:1.更新调节装置和控制系统,提高调频响应速度和准确性。
2.加强机组的调频能力,可以考虑引入新技术和设备。
3.优化调度策略,提高机组调频与其他控制手段的协同性。
4.加大研究力度,针对机组一次调频存在的问题进行深入研究,寻找更好的解决方案。
总结起来,机组一次调频在电力系统中扮演着重要的角色,但目前还存在一些问题。
通过更新设备、优化调度策略和加强研究力度,可以进一步提高机组一次调频的性能和效果,确保电力系统的稳定运行。
二滩水电站一次调频运行探讨
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和机组 的安全 稳定运 行有 着极其 重要 的作 用 。 12 华 中电网一次 调频 相关性 能指标 . ( ) 电厂 调 速 器 参 数 整 定 : 态 转 差 系数 为 1水 永
作 者 简 介 : 小 燕 ( 9 6 ) 女 , 程 师 , 事 水 电 站 设 备 检 修 、 护 袁 17一 , 工 从 维
速 系统 的一 次 调 频 功 能 就 是 指 在 并 网发 电 的状 态
应 时 间上 , 求 1 要 5S内必须 响 应 总 调 节量 的 9 ; 0
同时 , 补充 了对水 轮发 电机 组 参 与 一 次调 频 调 节 幅
度 的 限制条 款 , 求 水轮 发 电机组 参 与一 次 调频 的 要 负荷 变 化幅度 不超 过机组 额定 负载 的 1 。 O
工作 。
第 6 期
() 3 当电 网频 率变 化超 过机 组一 次调频 死 区时 ,
机 组 能在 1 5S内响应机 组 目标功 率 , 4 在 5s内机组 实际 功率 与 目标 功率 偏差 的平 均值应 在其 额定 功率 的 ±3 范 围内 , 定时 间应 小于 1mi。 稳 n
网 中占有重要 地位 。为保 证 电网及发 电机 组安 全运
13 四川 电网对一次 调频 性 能指标 的补 充 . 四川 电 网委托 四川 电力试 验研 究院进 行一次 调
1 一 次调 频 的意 义
1 1 一次调 频是 相对 于二次调 频 而言 的 . 二 次 调频 是 指 电 网从宏 观 控 制 、 经济 运 行及 电
频试 验验 收工 作 。在 试 验要 求 上 , 四川 电力试 验 研 究 院参 照 了国家 电力 调度 通信 中心 关于 电 网一 次调
拉西瓦水电站一次调频和AGC分析和建议20190306w

拉西瓦水电站一次调频和AGC分析和建议2019年3月彭维新拉西瓦水电站一次调频和AGC分析和建议一、一次调频工作建议:1、首先:1.1、向调度申请,调整调度侧PMU系统机组有功负荷最低限制为2万。
1.2、通过逻辑闭锁或更换抗干扰精度高的机组有功变送器,解决机组停机状态,调度侧RTU机组有功数据在变化,PMU有功数据不变,调度侧用RTU数据评价机组一次调频性能。
2、其次:2.1、关注PMU设备要运行正常,同时数据质量要好,能够准确反映机组一次调频性能。
2.2、关注定子接地保护在机端产生电压(相电压大概为46V)对机组调速系统测频和有功以及PMU交流采样和计算环节的影响。
2.3、对监控系统AGC与一次调频协调关系进一步优化,考虑到机组由于临近机组负荷调节可能会造成尾水调压井压力波动引起未调节机组功率波动,超出死区范围,监控系统有功闭环会投入将功率拉回死区范围之内,如果此时一次调频动作原有逻辑是监控会发脉冲进行负荷的调节,可能会与一次调频冲突,建议修改逻辑。
改为在没有新的AGC指令下监控收到一次调频动作信号后暂时闭锁负荷增减,当有新的调度AGC指令执行新的AGC指令。
2.4、关注拉西瓦水电站接力器与控制环连板缺陷对一次调频响应的影响。
二、AGC工作建议:1、向调度申请,AGC调节下限为2万,AGC调节死区为2万以上(目前为1.05万)。
2、有功功率交流采样存在明显的“平台”现象,影响数据的考核,建议将交流采样全部更换为变送器。
3、向调度申请,不同的机组容量AGC指令调节量不同,拉西瓦水电站调节量应大一些,有利于机组调节速率等技术指标。
4、关注拉西瓦水电站接力器与控制环连板缺陷对AGC 调节性能的影响。
三、机组一次调频的分析:1、当机组有功在2万时,系统频率高于0.05Hz,机组还要降低负荷,但机组最低负荷为2万,机组有功已无下降空间,造成积分电量明显不够;并且受制于三机一个调压井的条件,机组有功波动较大,机组有功不调节时,有功向正向和反向进行波动,会造成一次调频积分电量为负。
水电机组一次调频控制系统分析与功能完善对策探索
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水电机组一次调频控制系统分析与功能完善对策探索摘要:随着跨区域超高压电网的逐步建成,局部电力波动都会对大电网造成影响,使得庞大繁复的电网安全稳定运行备受考验。
针对水电来说,一次调频控制系统是水电机组中的关键控制部分。
通过引进一次调频控制系统,有效避免机组频率的过大波动,同时也保障了机组甩负荷以及短路情形下的安全可控。
由此可见,健全一次调频控制系统对于电网和电厂运行都是极为有利的,具体如何完善机组一次调频控制系统功能的思路与对策也是一项值得不断探索和关注的课题。
关键词:水电机组;一次调频控制系统;功能;对策在水电机组控制系统内部,由于水轮发电机不断波动的机组频率需要得到随时不断的调整,这个调节过程既优化机组本身性能又保障电网频率安全稳定,所以一次调频控制系统的地位显得尤为关键。
大型水电机组一旦突发跳闸故障或者机组短路故障,不加以控制调节,则会引起较大安全事故,甚至可能会伤害到人员安全[1]。
目前亟待完善水电机组一次调频控制系统原有的系统运行功能,从而进一步保障机组与电网安全稳定运行。
一、水电机组一次调频控制系统的技术特征(一)水电机组一次调频控制系统的特征及功能对于水电机组而言,一次调频控制系统的功能就在于保持稳定与平衡的电网运行功率,从而对于频繁增减的系统有功功率需要借助自动化方式加以有效控制,以便于应对频繁改变的系统外界负荷波动[2]。
由此可见,一次调频控制系统主要借助信息科技手段用于实现自动化的频率偏差纠正,确保整个水电机组可以始终维持平稳的机组运行状态。
(二)水电机组一次调频控制系统的重要性技术人员如果未能做到关注机组调频功能,则会导致波动较为频繁的电网频率现象产生。
在某些情况下,机组自动控制系统不能完全匹配调速器现有的设计方式,将会造成无法顺利投入电网运行。
水电机组必须通过加强一次调频控制系统的完善来杜绝频繁性的机组负荷波动[3]。
从当前的现状来看,各地都在逐步建成较大规模的新型水电机组,并且正在逐步引进远距离与超高压的机组输电模式。
水电机组一次调频1
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调多少?(一次调频目标出力)
频率偏差 由调速系统(/机组)的静态特性确定 永态转差系数bp≤3% 死区≤0.05Hz bp= Δf/Δy
最大调整负荷限幅
机组额定功率的6%
调速系统(/机组)静态特性1
理想的简化的静态特性
频率f
永态转差系数bp (/调差率ep /机组永 态转差率)
Δy=Δf/bp Δp=Δf/ep
-5 -
频率
650
P(MW)
320 300 280 620
功率
625
630
635 t(s)
640
645
650
与其他调节过程如何协调?
具体要求:
水电机组监控系统设计时,应保证监控系统闭环控 制方式下,机组调速系统一次调频功能能够正常发 挥作用。 监控系统改闭环控制为开环、半开环控制; 引出一次调频动作接点,作用于监控系统。
转速死区ix:≤0.02% 非线性度:近似为直线
(0.01Hz) (≤5%)
调速系统(/机组)静态特性3
考虑人工开度死区的静态特性
一次调频限幅
一次调频最大负荷限幅为机组额定功率的6% Δp≈(Δf-ef)/ep ≤6% 实现方式: ①限频差; 若Ef=0.05Hz,ep=3%
则:Δf ≤0.28%,即ΔF ≤0.14Hz,
完成水轮机及其调速系统建模和参数实测,为电网提供系统计 算所需基本数据。
三、水电机组一次调频相关测试与试验2
试验内容
一次调频性能试验 水轮机及其调速系统建模与参数实测 调速系统性能验收试验
一次调频性能试验
测频单元的校验 调速系统静特性试验 (bp值的校验) 人工死区校验 一次调频静态试验(调节参数优化)
水电机组一次调频的技术探讨
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水电机组一次调频的技术探讨摘要:本文讲述了水电机组一次调频的介绍及运行方式,并对水电机组一次调频管理做出了相关条款分析,并提出水轮机调速器调节死区的设置。
关键词:水电机组;一次调频;死区设置1水电机组一次调频简介及运行方式1.1水电机组一次调频控制简介水电机组一次调频的控制方式有两种,一种是将一次调频值叠加到监控系统的功率给定值上,在监控系统中形成功率校正回路,即当调速系统中检测到频率超出死区后,直接调整调门(接力器)的开度,同时将一次调频所要变化的负荷值叠加到监控系统的功率给定值上,在监控系统中形成功率校正回路,使之不反调;另一种是当调速系统中检测到的频率超出死区后,直接调整调门(接力器)的开度,同时输出1个一次调频动作的信号到监控系统,监控系统将功率调节器切换到跟踪方式,调节器的设定值跟踪实际功率,当频率偏差回到死区范围内再由监控系统进行功率调节。
一次调频将功率调节切到跟踪状态,与由于故障原因将功率调节切到手动状态有本质区别,一次调频将功率调节切到跟踪状态在频率偏差回到死区范围内自动进入调节状态;而因故障原因将功率调节切到手动需要检修人员将故障处理完毕,由运行人员确认后再投入自动状态。
在这种方式下,机组在进行功率调节的同时,也可以进行一次调频,相当于一次调频与二次调频可以同时进行;机组在AGC控制时,一次调频功能也可以正常投入。
一次调频功能优先,一次调频动作时闭锁功率调节。
一次调频与二次调频本身没有矛盾,是可以同时实现的两个功能,当水电站选择了一次调频功能优先,一次调频功能动作时闭锁功率调节的运行方式后,水电机组AGC控制也只能采取这种方式,其原因是由于电网有负荷波动时网频超出死区,水电机组在响应一次调频的时间里中调将无法通过AGC或调度指令调度负荷。
1.2水电机组运行方式水电机组在设计中一般具备三种运行方式:第一种是频率方式,相当于以频率为闭环,当检测频率与额定频率存在偏差就调节,直至两者相等,主要用于并网前的转速控制;第二种方式是开度反馈方式,在这种方式下以导叶开度为闭环,导叶开度与给定开度存在偏差就进行调节;第三种方式是功率反馈方式,在这种方式下以功率为闭环,实际功率与给定功率存在偏差就进行调节,直至两者相等。
并网发电机组一次调频问题分析
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并网发电机组一次调频问题分析摘要:发电机的一次调频功能是大功率故障扰动下维护电网频率稳定、正常负荷波动下防止电网频率大幅波动的重要手段。
本文探讨了并网发电机组的一次调频问题。
关键词:发电机组;电力系统频率;一次调频发电机组一次调频功能是汽轮发电机组固有的功能,主要是通过调节DEH系统的进汽调节门,利用锅炉蓄热,在电网出现异常的情况下,快速响应电网的要求,稳定电网频率,以弥补电网负荷差距,维持电网的安全。
一、一次调频概述一次调频是指电网的频率一旦偏离额定值时,电网中机组的控制系统就自动地控制机组有功功率的增减,限制电网频率变化,使电网频率维持稳定的自动控制过程。
当电网频率升高时,一次调频功能要求机组利用其蓄热快速减负荷,反之,机组快速增负荷。
此外,电网的频率是由发电功率与用电负荷大小决定的,当发电功率与用电负荷大小相等时,电网频率稳定;发电功率大于用电负荷时,电网频率升高;发电功率小于用电负荷时,电网频率降低。
二、发电机组一次调频的工作机理电网负荷变化将引起电网频率改变,并网发电机组将根据各自的调节特性增减出力,负荷的变化由各机组共同承担,最终使发电与负荷达到新的功率平衡,将电网频率变化控制在一定范围内。
调速系统调节过程中,各元件的运动规律和相互关系通常称为调节系统的动态特性;而在稳态条件下,各元件参数的相互关系,称为调节系统的静态特性。
发电机调速系统通过改变机组的蒸汽流量(或进水量)调节发电机转速。
根据自动控制原理,引入机组转速负反馈以实现闭环控制。
传感器将测量的机组转速信号送至调速系统,实际转速与给定值进行比较,根据两者间的偏差进行调节。
通过合理设置调节系统参数,可获得理想的调节特性,避免闭环控制系统不稳定。
其中,调速系统的死区和调差系数是机组一次调频性能涉及的两个重要参数。
机组调速系统设有死区,主要有两个作用:一是过滤转速小扰动信号,避免机组频繁调节,提高机组出力的稳定性;二是通过设置死区大小来控制机组是否参与一次调频,例如可将某些机组的死区设置较大而使其运行时只带基荷。
水力发电厂一次调频考核分析及优化方法
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水力发电厂一次调频考核分析及优化方法摘要:本文介绍了某电厂一次调频考核的主要原因分析。
通过分析原因,提出了解决优化方案,并成功解决了一次调频的考核问题。
本文对大型水力发电厂一次调频考核问题的分析解决具有一定参考意义。
关键词:发电厂;一次调频;考核;分析;优化电力系统辅助服务是指发电企业和用户为保证电力系统安全经济运行和电能质量而提供的服务,包括一次调频、自动发电控制、调峰、无功调节、备用和黑启动等服务。
南方电网实施“南方区域并网发电厂辅助服务管理实施细则”期间,某电厂在“一次调频动作合格率”考核指标上考核较多,对电厂的运行评价和经济效益带来了较大的损失。
该厂积极积极采取措施,针对一次调频不合格的问题进行分析,找到原因并提出了解决方法。
一、一次调频的原理及作用机组并网运行时,因受外界负荷变动影响,电网频率发生变化并超出机组调速器设定的频率死区时,机组调节系统频率特性所固有的能力开始参与调节作用,改变机组所带的负荷,这就是机组一次调频过程。
机组一次调频调节能力的大小(开度或功率值)与频率偏差及设置的永态转差率Bp 值有关,如图一所示。
图一在永态转差率一定的情况下,一次调频调整量由频率偏差决定,而电网频率偏差一般较小,因此一次调频调整量小。
当系统负荷偏差较大时,必须通过AGC二次调频来实现负荷平衡。
二、一次调频的技术要求1)机组的不等率(永态转差率)4%;2)迟缓率(固有死区)小于0.07%;3)一次调频死区0.05Hz;;4)机组一次调频响应滞后时间小于或等于3s 。
5)机组一次调频稳定时间小于60s 。
6)水电机组参与一次调频的负荷变化幅度限制10%(新:水电机组不加限制)。
三、南方电网“两个细则”中对一次调频动作不合格的定义以一分钟为一个时段,系统频率超出一次调频死区期间,实际出力变化量与系统频率偏差数值的正负号相同(反调);一次调频实际动作的积分电量与理论动作积分电量的比值小于50%。
四、一次调频的免考条件1)机组一次调频动作调节目标超出机组可调节出力范围的。
水电机组一次调频试验解析

水电机组一次调频试验解析本篇文章首先对一次调频的主要技术要求进行阐述,从永态转差系数bp和人工频率死区Ef、PID调节参数两个方面,对调节参数对一次调频性能的影响进行分析,并以此为依据,对水电机组一次调频试验进行探讨。
希望通过本文的阐述,可以给相关领域提供些许的参考。
标签:水电机组;一次调频;试验;调速器对系统频率运行进行合理的控制和监管,是保证系统频率运行在合理范畴内的关键。
水电机组一次调频性能是确保电网频率稳定性的重要因素,尤其对于一些调节机组所占较少的电网来说尤为重要。
水电机组一次调频可以在电网面临突发事件时给予功率支援,保证电力系统的安全运营。
当前,大多数的电网主要具备一次调频投放条件,但是真正充分投放一次调频性能并取得较好结果的机组并不多见,而导致这种现象除了一些电厂没有对一次调频性能对电网以及机组安全运营的重要性进行全面了解之外,还有一部分电厂一味的追求效益,一些参数设置缺乏合理性,进而使得在进行一次调频投放之后,因为机组调节比较频繁,并且复合性比较高,导致机组设备受到不同程度的损坏。
因此,要想实现水电机组一次调频的优化,就要采用多种方式进行考核,并且结合实际情况,对水电机组的性能进行全面分析,有针对性的开展水电机组一次调频试验工作,进而保证电力系统的稳定运行。
一、一次调频的主要技术要求(一)参数要求(1)根据大多数相关规定,水电机组永态转动差不得高于3%,极少部分在3%~4%之间;(2)水电机组调速设备的转速死区不得低于0.04%;(3)水电机组一次调频中涉及的人工频率死区应该掌控在上下0.05Hz之间;(4)一些电网明确指出,水电机组一次调频中涉及的最大负荷限幅应该掌握在上下5%~10%之间。
极少部分电网规定不对水电机组一次调频中涉及的最大负荷限幅进行抑制。
(二)响应性能要求(1)针对于额定水头控制在5000厘米以下的水电机组来说,在进行一次调频负荷响应的过程中,停留时间不应该低于8秒,针对于额定水头控制在5000厘米之上的水电机组来说,在进行一次调频负荷响应的过程中,停留时间不应该低于4秒。
阐述200MW机组一次调频问题及对策

阐述200MW机组一次调频问题及对策下花园电厂200MW燃煤机组,锅炉为上海锅炉厂制造的670t/h中间再热自然循环亚临界汽包锅炉;汽轮机是东方汽轮机厂制造的N200-13.4/538/538型凝汽式汽轮机;DCS系统采用日立公司的HIACS5000型分散控制系统。
现投入一次调频运行良好。
1 下花园电厂机组一次调频存在的问题下花园电厂200MW机组在DCS系统中设计有一次调频功能,但是由于一次调频系统存在以下问题,一次调频功能自机组投入运行以来都没有正常投入。
此次我们利用机组停备机会彻底解决这些问题,以满足电网对电厂调频的需要。
(1)功率闭环回路存在问题使机组出现反调。
(2)前馈回路存在问题使低负荷调频效果较差。
(3)调门流量特性流量曲线是非线性的。
2 针对以上问题提出解决办法第一,针对问题(1)通过实验我们发现问题是在DEB协调运行方式下,一次调频满足动作条件时,调速系统立即动作,压力控制回路对压力偏差进行迅速调节,一次调频动作指令与输出的综合阀位指令方向相反。
如图1为未进行调节级压力定值补偿的一次调频动作情况,可看出调节级压力回路的输出、调节级压力和负荷均有明显的反调。
解决的方法:将频率作为前馈信号引入协调功率协调控制器经过对压力定值的前馈调整,使得在调频作用时,机前压力定值能随网频变化而变化。
如图2加入了调节级压力定值补偿的一次调频动作情况,可看出调节级压力回路的输出、调节级压力和负荷均能持续,调频效果明显改善,如图3。
第二,针对问题(2)调速侧前馈回路存在的问题使低负荷调频效果较差,我们通过实验发现设计一次调频时,一般是根据机组运行的额定参数进行设计的,因此当主汽压力低于额定压力时,相同的频差触发的调频阀位增量,不能响应成相同的调频负荷,因此,需要对主汽压力进行校正,以达到调频负荷响应的准确性。
如图4无机前压力修正环节。
解决的方法:我们在前馈回路增加机前压力补偿环节。
加入压力补偿后,综合阀位指令增量加大,一个阶越后负荷调频负荷就响应到位,CCS校正回路也保持这一综合阀位指令,直到调频结束。
水电机组一次调频
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三、水电机组一次调频相关测试与试验1
具体要求1(西北电网) 机组一次调频性能测试报告 调速系统的传递函数、各环节参数及有关试验报告 机组负荷随实际电网频率变化曲线 具体要求2(西北电监局机组安评标准,并网运行管理规定实施细则 ) 机组一次调频试验、甩负荷试验、水轮机控制系统验收试验满
足规范要求。 完成水轮机及其调速系统建模和参数实测,为电网提供系统计
Δy≈(Δf-ef)/bp Δp≈(Δf-ef)/ep
转速死区ix:≤0.02% (0.01Hz) 非线性度:近似为直线 (≤5%)
调速系统(/机组)静态特性3
考虑人工开度死区的静态特性
一次调频限幅
一次调频最大负荷限幅为机组额定功率的6% Δp≈(Δf-ef)/ep ≤6%
实现方式: ①限频差; 若Ef=0.05Hz,ep=3% 则:Δf ≤0.28%,即ΔF ≤0.14Hz, ②限控制输出;
技术讨论 6%
调多少?(小结)
影响一次调频调节量目标值的因素: 频差 永态转差系数bp/机组调差率ep 水头的影响 人工频率死区 转速死区 人工开度死区 限幅值:Δp≈(Δf-ef)/ep ≤6%
调多快?1
具体要求: 当电网频率变化超过机组一次调频死区时,机组应
在15秒内根据机组响应目标完全响应; 在电网频率变化超过机组一次调频死区时开始的45
算所需基本数据。
三、水电机组一次调频相关测试与试验2
试验内容 一次调频性能试验 水轮机及其调速系统建模与参数实测 调速系统性能验收试验
一次调频性能试验
测频单元的校验 调速系统静特性试验 (bp值的校验) 人工死区校验 一次调频静态试验(调节参数优化) 一次调频与监控系统闭环控制的协调性测试 一次调频动态试验
水电机组一讲义次调频1

三、水电机组一次调频相关测试与试验1
具体要求1(西北电网) 机组一次调频性能测试报告 调速系统的传递函数、各环节参数及有关试验报告 机组负荷随实际电网频率变化曲线 具体要求2(西北电监局机组安评标准,并网运行管理规定实施细则 ) 机组一次调频试验、甩负荷试验、水轮机控制系统验收试验满
足规范要求。 完成水轮机及其调速系统建模和参数实测,为电网提供系统计
永态转差系数bp (/调差率ep /机组永
态转差率)
Δy(/Δp) 接力器行程y (/机组功率 p)
调速系统(/机组)静态特性2
考虑人工频率死区的静态特性
Δy=(Δf-ef)/bp Δp=(Δf-ef)/ep
人工频率死区:0.05Hz?0.04Hz?
调速系统(/机组)静态特性3
考虑转速死区和非线性度的静态特性
Δy≈(Δf-ef)/bp Δp≈(Δf-ef)/ep
转速死区ix:≤0.02% (0.01Hz) 非线性度:近似为直线 (≤5%)
调速系统(/机组)静态特性3
考虑人工开度死区的静态特性
一次调频限幅
一次调频最大负荷限幅为机组额定功率的6% Δp≈(Δf-ef)/ep ≤6%
实现方式: ①限频差; 若Ef=0.05Hz,ep=3% 则:Δf ≤0.28%,即ΔF ≤0.14Hz, ②限控制输出;
KP
比例
+
Cf +
KDs
+
-
Ef
T1V s 1
++
微分
f
+
KILeabharlann yPID1vmax
y 1 ymax
-
Ty
vmin
s ymin
+
水电机组一次调频功能关键问题的分析与探讨 刘卓娅

水电机组一次调频功能关键问题的分析与探讨刘卓娅摘要:当电网由于发电机组或其他原因造成电网频率超出一定范围时,电网中参与一次调频的各发电机组调速系统将根据电网频率的变化按负荷-频率曲线自动地增加或减小机组的功率,从而达到新的平衡。
并网机组必须具备一次调频功能,且机组一次调频性能指标及参数必须满足电网和机组要求。
关键词:水电机组;一次调频;功能1导言电能生产与消费同时完成,因此要求发电机组运行时的出力与负荷之间保持平衡。
保证电能的良好质量是电能生产过程中的重要任务,通常衡量电能质量的主要指标是电压和频率。
按照我国规定,电网的额定频率为50Hz,大电网允许的频率偏差为±0.2Hz。
对我国的中小电网来说,系统负荷波动有时会达到其总容量的5%~10%;而且即使是大的电力系统,其负荷波动也往往会达到其总容量的2%~3%。
电力系统负荷的不断变化,导致了系统频率的波动,因此需要不断地调节发电机组的输出功率,维持机组的转速(频率)在额定的规定范围内。
一次调频就是利用发电机组调速系统自身的频率调节特性,对电网频率发生变化时进行自动调整。
其特点是频率调整速度快,不同的发电机组贡献的调整量有差别,且调整量有限,值班调度员难以控制。
2一次调频的成因和功能一次调频就是说,在各个机组并驾在电网网络系统中行使运行的时候,在有可能会受到外界的作用,其所负荷遭到影响发生变动,导致电网频率会发生相应不定变化,这时,各个机组的调节系统是作为调节作用,来改变各个机组带来的负荷,让它可以跟外界负荷发生相应的平衡效应,与此同时,还会减少电网频率的变化,这种变化的过程就是一次调频。
一次调频最主要的还是为了保证电力系统的频率稳定。
其功能本来就是为原有电动机组的调速器本身所固有的性能,它在系统频率低时会自动升高负荷,在系统频率高时会自动降低负荷。
如不具备此功能,不会让发电机并入系统。
因此,一次调频通常是自发性存在的,当频率随之到一定程度后,负荷需求下降到等于系统输出有功的值,系统供需发生平衡,频率稳定在一个值,但已经偏离五十赫兹了。
浅析水电机组一次调频限幅与 自动发电控制协调规范要点
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浅析水电机组一次调频限幅与自动发电控制协调规范要点摘要:以云南省某供电网络的一次调频相关规定为研究对象,对于水电机组一次调频运行的幅度限制,以及水电机组与(automatic generation control,AGC)自动发电控制协之间的调规范进行了探讨。
针对可能在发电机组进行一次调频运行过程中导致抬机现象的所有相关因素,指出在轴流式发电机组进行一次调频的过程当中,限制其幅度是没有任何积极性作用的,同时提出应该为一次调频设定一个合理的范围,以避免机组运行的稳定性受到水力振动、抬机或超出力的影响;并以常用的2种协调配合方式,加以详细说明。
关键词:水电机组;一次调频;限幅;自动发电控制一次调频是用来确保电网能够稳定、安全、顺利运行的,非常重要的一项技术手段,同时也是发电机组本身所具备的一种基础功能,特别是水电厂自身机组的一次调频功能,对与保障其发电网络的供电质量,以及整个电网的频率稳定均有着不可或缺的作用[1]。
云南省某供电网络对其发电机组的一次调频运行过程,制定了十分明确的要求,为其一次调频过程的运行管理提供了技术性指导,但是里面关于幅度限制方面的内容,以及调频与(automatic generation control,AGC)自动发电控制之间的协调运作方面,没有做出详细的规定,对于机组提升性能起不到促进作用,甚至有所妨碍,所以需要有针对性的进行深入的探讨与研究,将其合理解决,使功能性得以更好的发挥出来。
1协调规范云南省某供电网络提出的一次调频规范,主要包括三个方面,分别是稳定性方面、参数设置方面以及限幅与协调方面,本文主要探讨限幅与协调方面的相关规范,其内容具体如下:a)一次调频过程中的负荷波动幅度通常不需要进行限制(对于轴流转桨式机组而言,其负荷波动幅度应该按照机组自身的特性适当的予以限制);b)若投入了AGC功能,那么在频率超范围时,电网应闭锁掉AGC,以便于恢复电网频率,待机组结束一次调频作用后,或者AGC指令暂时闭锁时间超过45s时,重新开启。
矿产
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。