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全国发电机组调峰调频及机网协调技术交流研讨会 火电机网协调 关于火电机组参与一次调频的思考 胡志田 李现伟 (郑州新力电力有限公司) 摘要：本文简要介绍了电网频率与一次调频的关系。通过对火电机组参与电网调频能力进行分析，并结合我厂的实 际情况，提出部分建议． 关键词：电网频率：一次调频；建议 1 前言 随着电力工业的不断发展，一大批高参数、大容量、高自动化机组投入运行，电网装机容量不 断增加，电网频率的控制精度要求更高，控制难度增加。火电机组的一次调频功能就是利用锅炉的 蓄热快速增减机组负荷，响应电网频率的变化，增强电网的供、需自平衡能力，稳定电网运行。 2 电网频率控制与一次调频 电网频率是表征电能质量的一个重要指标，与广大用户的电力设备以及发供电设备自身的安全 有着密切的联系。电网频率偏差将危及用电设备和发、供电设备的安全运行，对严格按电网频率工 作的电子设备和精加工造成不可预知的危害，同时会造成一定的经济损失。据有关资料分析估算， 假如一个电网容量为22000MW，它的系统频率特性系数约1000MW／Hz～3000MW／l抛。如以1500 则损失电量2．628亿k、^，h，折合标煤lO万t，合人民币8000多万元。 电网频率是通过一次调频和二次调频来共同保证的，而机组参与电网一次调频的程度又与电网 的发展和运行水平相～致。机组的一次调频功能，在机组并网后有调节转速的作用。如果电网大容 量机组不参与一次调频或参与的力度不够，或一次调频的指标不满足电网需求。一方面对电网的安 全运行造成极大的危害，另一方面又影响了火电机组的设备安全性。当电网发生大电网解列或电网 局部故障时，可能出现电网频率大幅度波动，电网振荡，甚至于引发汽轮机的超速事故，加速电网 崩溃的速度。因此火电机组参与电网一次调频，不仅是电网安全运行的需要，也是火电机组本身运 行安全的一种需要。 3机组调频能力的分析 火电机组参与一次调频的能力只能是在机组的安全运行范围内尽可能地响应电网频率的变化。 对发电企业而言，机组运行最重要的技术要求是机组主参数稳定，强调的是机组运行工况的稳定 性，不希望机组的发电功率在短时间内有大的波动。这一方面是考虑到机组运行的不稳定对安全运 行的影响，另一方面还考虑了锅炉汽包等的金属元件疲劳寿命损耗的问题。对于电网而言，一次调 频能力最主要的指标是当电网频率发生快速变化时火电机组发电功率能以最快的速度响应频率的变 451 全国发电机组调峰调频及机网协调技术交流研讨会 火电机网协调 化，强调“快”的速度，瞬间能有大的发电量改变可使电网频率遏制在允许的范围内。两者强调的 内容是对立的，而以往电网对火电机组一次调频功能无明确要求，因此电厂方面主要以保证机组安 全运行为主，较少考虑对电网的贡献，致使一次调频功能投入较少，但是从整体上考虑应该是电厂 牺牲机组的部分稳定性以满足电网要求，而电网对此做出部分的经济补偿。2009年华中网局发布了 《华中区域发电厂辅助服务管理及并网运行管理实施细则》，对参与一次调频合格、对电网频率贡 献大的机组给予一定的奖励，对拒不投入一次调频机组给予一定的经济处罚，鼓励、引导火电企业 通过技术改造实现机组的一次调频功能。 4我厂机组一次调频功能的现状及改进措施 我厂现有5*200MW机组均为供热机组，担负郑州市70％左右的冬季采暖供气工作。其中1}j}、 计有一次调频功能。DCS中采用汽轮机转速信号，因信号的转换过程中有一定的偏差，则一次调频 动作频繁，引起机组负荷波动而被切除。DEH采用独立的转速测量，精度高，一次调频投入效果较 好。撑3、辫、群5机组均为上世纪90年代投运，采用的控制系统为盘装式组合模拟仪表，DEH系统 采用电液混合控制。为了满足电网对负荷、频率的控制要求，对{!i}3、槲、撑5机组进行了大规模的技 动作曲线。因种种原因一次调频功能主要在DEH中投入，而DCS中一次调频功能的投入不完善。 频试验，试验结论：(1)、郑州新力撑l、舵机组DEH系统具有一次调频功能，一次调频死区、转 速不等率、一次调频负荷响应滞后时间、15s内一次调频负荷调整幅度、45s内机组