如何在循环流化床机组协调控制方式下实现一次调频功能

1、 如何在循环流化床（CFB机组协调控制方式下实现 一次调频功能 内蒙古华电乌达热电 XX公司2*150MW机组分别于2005年3 月和 6 月投入生产运行 , 汽轮机采用东方汽轮机厂制造的 C15013513.2/1.0/535/535 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 XX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复杂性， 机组协调控制在早期无法投入， 一次调频功能未考虑机组在协调 控制方式下

2、的作用， 2009年至 20 1 0年，公司通过增加一次调频 控制，对燃烧系统及机组协调控制实施技术改造， 实现了 2台循 环流化床机组的协调控制， 完善了机组在协调方式下一次调频功 能的应用，进一步提高了机组的自动化水平。 1 .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。 成

3、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。 2. 一次调频技术指标 2.1根据华北电网要求，150MV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

4、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 。 2.2 150M W机组一次调频函数图（如图 2） 3. CFB机组协调控制方式下实现一次调频功能 4. 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

5、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；在阀控方式下，如果有频差出现时，一次调 频因子直接叠加在实际阀位反算的流量指令上（阀位给定值）， 响应速度快，无延迟，但在机组不同运行情况下，一定的频差会 产生不同幅度、速率的实际功率变化。 协调控制下的一次调频功能，DEH系统处于阀控方式，CCS 侧负荷PID调节器设定值叠加频差信号， 方案结合了 DEH系统的 调频的两种调频功能， 既提高了一次调频相应速度又保证了机组 功率调整的要求。 5. 实际效果 通过运行效果可以看出， 因机组的一次调频的死区较小， 为 2 r/min ，因此机组在运行中一次调频动作非常频繁，但机组 在协调方式下均能迅速正确的动作，满足电网对一次调频的要 求。电网频率变化较大时，机组的一次调频动作数据见表 1 。 6. 其他说明 循环流化床机组在实现机组协调控制以后， 一次调频长期运 行于协调控制方式， 一次调频参数的设置既要充分考虑对电网周 波变化的快速响应，又不能对