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一次调频参数在CFB机组协调控制方式下设置 　　摘要:为了保证电网的安全经济运行，提高电能质量和电网频率的控制水平，迅速减缓由于电网负荷变化而引起的频率波动，华北电网要求所有并入华北电网运行的机组必须在所有运行方式下都参与一次调频且性能指标满足要求。针对循环流化床机组在协调控制方式下一次调频参数进行分析并最终得以实现。  关键词：一次调频；循环流化床；协调控制；稳定性 中图分类号：TN761.2 文献标识码：A 文章编号：  内蒙古华电乌达热电有限公司150MW机组于2005年6月投入生产运营, 汽轮机为东方汽轮机厂制造的C150—135—13.2/1.0/535/535型超高压、一次中间再热、单轴双缸、双排汽、单抽汽凝汽式汽轮机；锅炉采用无锡华光锅炉股份有限公司制造的UG—480/13.7—M型循环流化床锅炉；DCS系统采用华电南自天元科技公司TCS3000系统，DEH系统采用美国Foxboro公司的IA系统。由于循环流化床机组的控制特殊性，机组协调控制无法投入，一次调频功能未考虑机组在协调控制方式下的作用，通过2008年对燃烧系统及机组协调控制的实施，机组实现了协调控制，这就需要重新考虑机组在协调方式下一次调频功能的完善。 一次调频基本概念 在电网并列运行的机组当外界负荷变化引起电网频率改变时，网内各运行机组的调节系统将根据各自的静态特性改变机组的功率，以适应外界负荷变化的需要，这种由调节系统自动调节功率，以减小电网频率改变幅度的方法，称为一次调频。一次调频功能是通过调节汽轮机调门的开度，利用机组的蓄热来快速响应电网频率的变化，增强电网供需自平衡能力，稳定电网运行。 汽轮机额定转速与实际转速的差值经函数f（x）转换后生成一次调频因子，直接叠加到根据实际阀位反算的流量指令上。当投入功率回路时，一次调频因子直接加在有功功率的给定值上，同时作为前馈加在PID调节器输出上；当不投功率回路时即阀位控制方式，一次调频因子直接流量指令上。 一次调频因子的设置包括频差死区和转速不等率两个因素。频差死区的设置是为了防止在电网频差小范围变化时汽机调门不必要的动作。 一次调频不等率δ定义为： 式中Δn——机组空负荷时和满负荷时的转速差值，r/min；n0——机组额定负荷值，MW。δ的数值一般设置在3%～6%，δ值越小，在相同的频差下汽机调门的变化幅值越大，反之则越小。一次调频因子的设置与机组的稳定性密切相关，频差死区越大，δ越大，机组越稳定，但是对电网一次调频的贡献也越小。一次调频因子的设置应兼顾机组稳定性和一次调频快速响应的指标。 2 一次调频技术指标 2.1根据华北电网要求，150MW等级机组的一次调频技术指标： 2.1.1 机组调速系统的速度变动率：机组速度变动率定为5％ 。 2.1.2 机组参与一次调频的死区：一次调频死区±2 r/min（±0.033Hz）。 2.1.3 机组参与一次调频的负荷变化幅度：限制幅度为±10％负荷，即15MW。 2.1.4机组一次调频的负荷调整幅度应在15s内达到理论计算的一次调频最大负荷调整幅度的90% 。 2.1.5机组的参与一次调频的响应滞后时间：当电网频率变化达到一次调频动作值到负荷开始变化所需的时间为一次调频负荷响应滞后时间，应小于3s 。 2.1.6机组参与一次调频的稳定时间：机组参与一次调频的过程中，在电网频率稳定后，机组负荷达到稳定所需的时间，应小于1min 。 2.2150MW机组一次调频函数如下图： 3 协调控制系统的一次调频方案及联合调整 从图1可以看出，在DEH一次调频功能投入后，如果有频差出现时，一次调频因子直接叠加在DEH的有功功率的给定值上（或阀位给定值上），通过调节DEH的调门使机组有功功率快速响应一次调频的需求。但是如果此时协调控制系统投入，协调控制系统的负荷给定值没有改变而机组有功功率发生了变化，协调控制系统的功率控制回路就会发出和一次调频作用方向相反的汽轮机调门指令，不仅从一定程度上抵消了一次调频的效果，而且对于协调控制系统相当于增加了外部扰动量，容易引起协调控制系统振荡，从而降低协调控制系统的稳定性。为使一次调频达到最佳的调节效果，需要将一次调频因子引入协调控制系统的负荷给定值回路，让协调控制不产生反调。这种控制方案可以保证一次调频的响应时间和稳定时间满足一次调频管理规定的要求，如图3所示。 DEH调频功能和协调控制调频功能的对比 DEH系统的调频功能中，功率回路投入后，具有频率偏差与机组负荷指令变化为线性关系，一定的频率偏差理论上产生同样幅度、速率的变化，但经过功率调节器，一次调频的响应时间、幅度受调节器限制；在阀