火力發(fā)電廠一次調(diào)頻問題分析論文

　　摘要：

　　頻率作為電力系統(tǒng)最重要的運行參數(shù)之一，其穩(wěn)定性對電力系統(tǒng)的安全可靠運行有著重要的影響。作為電力發(fā)展主力軍的火力發(fā)電廠，其調(diào)頻功能直接關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。本文從電網(wǎng)調(diào)頻的介紹入手，介紹了一次調(diào)頻的主要技術(shù)指標，通過分析火力發(fā)電廠一次調(diào)頻目前存在的問題，提出了有針對性的改進措施。

　　關(guān)鍵詞：

　　火力發(fā)電廠;一次調(diào)頻;問題

　　一、引言

　　近年來我國電力工業(yè)發(fā)展十分迅速，現(xiàn)在雖然已經(jīng)有部分核電機組，但是火力發(fā)電依然是電力發(fā)展的主力軍、仍然占領(lǐng)著我國電力的大部分市場�，F(xiàn)代化的火力發(fā)電廠是一個龐大、復雜的生產(chǎn)電能和熱能的工廠，由燃料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)五部分組成。為了生產(chǎn)電能和熱能，五大系統(tǒng)必須按照一系列規(guī)程、規(guī)章協(xié)調(diào)運行�；鹆Πl(fā)電廠協(xié)調(diào)運行的基本要求就是在經(jīng)濟、安全運行的前提下保證電能的質(zhì)量指標，即在負荷變化的情況下，通過調(diào)整發(fā)電機組的運行參數(shù)以保證電壓和頻率的額定值，滿足用戶的要求。

　　二、電網(wǎng)調(diào)頻介紹

　　由于電力系統(tǒng)日益龐大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復雜，各種短路、甩負荷的事故經(jīng)常發(fā)生，引起電力系統(tǒng)中的頻率波動很大。因此為了保證電網(wǎng)的安全運行，為了保證電力系統(tǒng)中頻率的穩(wěn)定，電網(wǎng)調(diào)頻就是通過發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化改變機組出力，將電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在標稱頻率，電網(wǎng)調(diào)頻又分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻。

　　一次調(diào)頻指的是當電網(wǎng)頻率超出一定范圍時，電網(wǎng)頻率的變化將使電網(wǎng)中參與一次調(diào)頻的發(fā)電機組能在短時間內(nèi)自動快速增加或減少負荷，利用機組的蓄熱來快速響應電網(wǎng)頻率的變化，以使電網(wǎng)頻率重新趨于新平衡、穩(wěn)定的能力。一次調(diào)頻作為一個隨機過程是維護電網(wǎng)穩(wěn)定的重要手段，其主要特點是頻率調(diào)整速度快，但調(diào)整數(shù)量有限并隨發(fā)電機組不同而不同，同時還具有值班調(diào)度員難以控制的特點。

　　三、一次調(diào)頻主要技術(shù)指標

　　根據(jù)電監(jiān)會發(fā)布的《發(fā)電廠并網(wǎng)運行管理規(guī)定》(電監(jiān)市場[2006] 42號)和《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法》(電監(jiān)市場[2006]43號)分別制定的細則，一次調(diào)頻的主要技術(shù)指標有以下幾個方面：

　　(一)轉(zhuǎn)速不等率6

　　轉(zhuǎn)速不等率6是反映機組調(diào)頻能力的重要指標，它不僅可以反映機組一次調(diào)頻能力的強弱，而且還可表明穩(wěn)定性的好壞。轉(zhuǎn)速不等率6越大，機組的調(diào)頻能力越小，但是穩(wěn)定性好;轉(zhuǎn)速不等率6越小，機組的調(diào)頻能力越強，但是穩(wěn)定性差。目前汽機的轉(zhuǎn)速不等率6取5%。

　　(二)頻率偏差死區(qū)

　　按照電網(wǎng)頻率控制的要求，調(diào)頻控制死區(qū)規(guī)定為：△f死區(qū)=士0.025Hz～士0.003Hz.根據(jù)電網(wǎng)頻率控制的情況確定調(diào)頻控制死區(qū)的設(shè)定值，目前暫按士0.003Hz設(shè)置。

　　(三)負荷調(diào)節(jié)范圍

　　負荷調(diào)節(jié)范圍是為了保持一次調(diào)頻時機組的穩(wěn)定性和設(shè)備的安全運行，對調(diào)頻負荷進行的限幅，以防止一次調(diào)整動作時，機組出現(xiàn)過負荷的現(xiàn)象。設(shè)置機組負荷調(diào)節(jié)范圍為△MW=士3%ECR～士6%ECR，機組一次調(diào)頻負荷調(diào)節(jié)范圍目前暫設(shè)置為士3%ECR。

　　四、火力發(fā)電廠一次調(diào)頻存在問題及改進措施

　　火力發(fā)電廠一次調(diào)頻能力受到很多因素的影響，例如火力發(fā)電廠一次調(diào)頻能力的大小與火電機組的類型、自動控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、自動控制系統(tǒng)模塊的邏輯設(shè)計等因素都有很大的關(guān)系，特別是火電機組的實時運行情況例如鍋爐的蓄熱量，對火力發(fā)電廠一次調(diào)頻能力的大小更是有重大的影響，蓄熱量大的機組一次調(diào)頻能力就強，反之亦然。為了充分發(fā)揮火力發(fā)電廠中一次調(diào)頻的能力，本文將重點分析火力發(fā)電廠一次調(diào)頻存在的問題。

　　(一)火力發(fā)電廠一次調(diào)頻存在的問題

　　火力發(fā)電廠一次調(diào)頻存在的問題主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：

　　l、調(diào)度AGC指令與一次調(diào)頻動作反向，削弱一次調(diào)頻作用。由于設(shè)計上的不合理這種削弱一次調(diào)頻作用的現(xiàn)象在火力發(fā)電廠中普遍存在。

　　2、一次調(diào)頻組態(tài)不完善。一次調(diào)頻的典型運行方式有協(xié)調(diào)投入、鍋爐自動、DEH負荷控制和機組手動等四種，僅僅在協(xié)調(diào)投入運行方式下才能保證滿足電網(wǎng)一次調(diào)頻的要求，但是某些早期投產(chǎn)發(fā)電機組在投入?yún)f(xié)調(diào)方式運行時，一次調(diào)頻組態(tài)不完善造成動作后回調(diào)。

　　3、協(xié)調(diào)投入運行時主蒸汽壓力偏差設(shè)定值小。主蒸汽壓力偏差設(shè)定值小會造成一次調(diào)頻動作負荷較大，造成主蒸汽壓力超差時閉鎖負荷。

　　4、火力發(fā)電廠中存在個別機組某些運行方式下一次調(diào)頻功能不盡完善。

　　5、頻率保護裝置和機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)不協(xié)調(diào)。

　　(二)火力發(fā)電廠一次調(diào)頻的改進措施

　　針對火力發(fā)電廠一次調(diào)頻存在的問題，需要采取以下措施進行改進。

　　l、一次調(diào)頻在協(xié)調(diào)不投入運行時將DEH側(cè)一次調(diào)頻單獨使用。一次調(diào)頻協(xié)調(diào)投入運行時時將DEH和DCS側(cè)一次調(diào)頻同時使用。

　　2、在對DEH粗調(diào)進行補償?shù)耐瑫r改善鍋爐蓄熱消耗引起的機前壓力品質(zhì)。

　　3、改善一次調(diào)頻考核方式，為一次調(diào)頻的.經(jīng)濟補償提供有力證據(jù)。根據(jù)相關(guān)方面的研究，目前采取一次調(diào)頻的月正確動作率和月貢獻電量進行考核，會使考核過程更加合理、科學。

　　4、取消DCS和DEH畫面上一次調(diào)頻功能投腿操作按鈕，保證一次調(diào)頻功能始終處于投入狀態(tài)。兩個細則要求一次調(diào)頻未經(jīng)網(wǎng)調(diào)的批準不得退出，因此取消一次調(diào)頻功能投腿操作按鈕是保證一次調(diào)頻始終投入的重要手段。

　　5、加強AGC數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃�。AGC與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的接口結(jié)構(gòu)示惹西一AGC數(shù)據(jù)從中調(diào)的EMS到發(fā)電廠的DCS的傳輸途徑如上圖所示，因此EMS到DCS的數(shù)據(jù)傳輸具有經(jīng)歷環(huán)節(jié)多，傳輸距離長，轉(zhuǎn)換過程多的特點，這些因素的存在就會造成輸入輸出模塊故障，信號斷線的現(xiàn)象，最終會影響到AGC的投入率。因此，為了提高火力發(fā)電廠一次調(diào)頻的效率就要加強AGC數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

　　6、為了提高火力發(fā)電廠電網(wǎng)AGC的快速響應能力，設(shè)計特定的AGC機組運行方式。也就是在AGC負荷調(diào)整范圍內(nèi)，機組升降負荷采用定壓方式，并適當允許機組有較大參數(shù)波動，以充分利用鍋爐蓄熱能力，等變負荷過程結(jié)束后再轉(zhuǎn)為滑壓運行方式。

　　五、結(jié)論

　　電網(wǎng)頻率是電能質(zhì)量和電網(wǎng)穩(wěn)定運行的重要指標，反映了電力系統(tǒng)供需能量的平衡狀態(tài)，當電力系統(tǒng)中供電也用電失衡時，電網(wǎng)頻率就會波動出現(xiàn)偏差。電網(wǎng)頻率的波動，對用戶和發(fā)電機組的危害都非常大，輕則造成用電設(shè)備損壞，耗能增加，重則造成電網(wǎng)癱瘓�；鹆Πl(fā)電廠作為我國電力系統(tǒng)的主要組成部分，一定要重視一次調(diào)頻對穩(wěn)定電網(wǎng)頻率的作用，從而采取正確的方法來發(fā)揮一次調(diào)頻的作用。

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