提高火电机组一次调频动作合格率的改进措施

周碧芹（韶关发电厂，广东 韶关 512132）



提高火电机组一次调频动作合格率的改进措施

周碧芹
（韶关发电厂，广东 韶关 512132）

摘 要：根据南方电网一次调频考核细则，网内各电厂都进行了一次调频优化工作，但仍有部分机组一次调频动作合格率不达标。本文结合实际工作，提出提高火电机组一次调频动作合格率的几种措施。实践证明，可以有效提高机组一次调频合格率。

关键词：火电机组；一次调频；动作合格率

1 引言

当电网频率发生变化时，机组的调节系统参与调节作用，改变机组所带的负荷，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。2009年，南方电网发布《南方区域发电厂并网运行实施细则》，并从2009年11月开始实施，其中对于机组一次调频的死区、转速不等率、响应时间、动作贡献电量等指标提出具体要求和考核细则。针对考核细则，网内各电厂都进行了一次调频优化工作，但仍有部分机组一次调频动作合格率不达标。有些电厂为使一次调频动作合格率达标，擅自修改一次调频的有关参数指标，甚至引起机组发生功率振荡事件。结合我厂近几年一次调频的动作和优化工作情况，提出几点提高火电机组一次调频动作合格率的措施。

2 改进措施

2.1 优化汽轮机调门流量特性曲线

汽轮机调门的初始流量特性曲线是由汽轮机厂家给出的经验曲线，在实际应用中各台机组的汽轮机调门流量特性曲线均不同，所以进行汽轮机调门流量特性试验及曲线优化工作很有必要。经过优化后，机组的调节效果会有很大改观。我厂两台300MW机组汽轮机调门流量特性曲线进行优化后，一次调频动作合格率大幅提高。某机组汽轮机调门流量特性曲线优化前后对比图如图1～图4所示。

2.2 防止机组负荷反调

由于机组投入CCS、AGC控制，当DEH侧一次调频迅速响应并使实际负荷发生变化后，CCS会发出反调的指令。引起的结果是在负荷瞬间变化后，由于CCS指令的变化，实际负荷又快速的被调整下来。

为避免以上情况发生，在一次调频开始动作时，一次调频指令增负荷时闭锁CCS侧减负荷指令，一次调频指令减负荷时闭锁CCS侧增负荷指令。这一闭锁条件不能长期保持，当CCS侧一次调频开始发挥作用时，此闭锁即可取消。若长期闭锁，会导致机组负荷不能按照CCS、AGC指令变化，影响机组正常的负荷变化。

2.3 延缓一次调频指令回调速率

在电网频率超过调频死区时，一次调频迅速响应，使机组负荷发生变化；电网频率稳定后，一次调频会快速回调，使机组负荷回到初始变化值。但在实际一次调频回调过程中，多数情况下机组负荷回调值会超过初始值，严重时表现为机组负荷反调，导致一次调频动作不合格。针对这种情况，可以采取延缓一次调频指令回调速率的方法。以一次调频加负荷回调过程为例，基本逻辑示意图如图5所示。

如图5所示，将频率差-负荷对应的函数分为两部分，确保一次调频动作时负荷变化的快速性及稳定性。在一次调频动作机组增负荷过程中，调频量不进行速率限制。在一次调频回调过程中，开始对调频量不进行速率限制，在频率差小于一定值后，对调频量进行速率限制，确保机组负荷平稳回调，不产生过调。

图1 试验前负荷指令与阀门流量的关系曲线

图2 试验优化后负荷指令与阀门流量的关系曲线

图3 试验前后流量指令-阀门开度函数对比（单阀方式）

图4 试验前后流量指令-阀门开度函数对比（顺阀方式）

图5 一次调频指令回调速率限制逻辑示意图

图6 一次调频指令主汽压修正逻辑示意图

2.4 主汽压力修正

在正常运行中，机组负荷变化是非常大的，频繁地在50%和100%额定负荷内变化。随着负荷的变化，主汽压也会有较大范围的波动。不进行一次调频函数的修正，导致在不同汽压下，调频效果相差很大。另外，实际运行中一次调频增负荷的效果明显没有减负荷好。针对以上问题，在DEH逻辑中一次调频动作值需经过主汽压修正。

如图6所示，将一次调频动作值乘以主汽压修正系数，确保主汽压力不在额定值，一次调频动作时，机组也能按要求完成负荷变化值。其中主汽压修正函数参考见表1，表中数值可经过实际运行进行调整。

表1

结语

随着电网容量的不断增大，对电网的安全运行要求越来越高，对各台机组的一次调频要求也越来越严。在此情况下，优化机组的一次调频控制是很有必要的。通过进行以上的优化工作，机组的一次调频动作效果会有显著的提高，值得借鉴和推广。

参考文献

［1］杨云珍，王元强.提高135MW机组一次调频动作合格率的措施［J］.发电设备，2010，24（5）：340-342.

中图分类号：TM621

文献标识码：A