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文档简介

ICS27.100

F24

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX

并网电源一次调频技术规定及试验导则

Guidefortechnologyandtestonprimaryfrequencyregulationofgrid-connected

powerresource

(征求意见稿)

××××-××-××发布××××-××-××实施

中华人民共和国国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/TXXXXX—XXXX

前言

本标准根据GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。

本标准由中国电力企业联合会提出。

本标准由全国电网运行与控制标准化技术委员会(SAC/TC446)归口。

本标准主要起草单位:

本标准主要起草人:

本标准首次发布。

III

GB/TXXXXX—XXXX

IV

GB/TXXXXX—XXXX

并网电源一次调频技术规定及试验导则

1范围

本标准规定了火力(燃煤/燃气/燃油)发电机组、核电机组、水电机组、新能源场站一次调频技术要

求及试验方法。

本标准适用于单机容量100MW及以上火力(燃煤/燃气/燃油)及核电机组,40MW及以上水电机

组,接入220kV及以上电压等级的同步发电机组,以及接入110(66)kV及以上电压等级的风电场、

接入66(35)kV及以上电压等级的光伏发电站。其它同步发电机组、风电场及光伏发电站可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修订单)适用于本文件。

GB/T30370火力发电机组一次调频试验及性能验收导则

GB/T31464电网运行准则

GB/T19963风电场接入电力系统技术规定

GB/T19964光伏电站接入电力系统技术规定

GB/T31066电工术语水轮机控制系统

GB/T9652.2水轮机控制系统试验

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

一次调频primaryfrequencyregulation

当电力系统频率偏离目标频率时,发电厂通过控制系统的自动反应,调整有功出力减少频率偏差

的控制功能。

3.2

静态试验statictest

发电机组在停机状态下进行的试验。

3.3

负载试验loadtest

发电机组在并网条件下进行的试验。

3.4

阶跃试验steptest

被控量的给定值阶跃变化的试验。

3.5

阶跃量stepvalue

1

GB/TXXXXX—XXXX

阶跃试验中,被控量的最终稳态值与初始值之差(如图所示),。

1U1U0

3.6

超调量overshoot

MP

阶跃试验中,被控量的最大值与最终稳态值的差值与阶跃量之比的百分数,如图1所示,

UU

P1100%。

U1U0

3.7

起始时间starttime

t0

阶跃试验信号加入时刻。

3.8

滞后时间delaytime(响应时间)

td

阶跃试验中,从阶跃信号加入开始到被控量变化至10%阶跃量所需时间,如图1所示。

3.9

上升时间tuprisetime

阶跃试验中,从阶跃量加入开始到被控量变化至90%阶跃量所需时间,如图1所示。

3.10

峰值时间tppeaktime

阶跃试验中,从阶跃量加入开始到被控量达到最大值所需时间,如图1所示。

3.11

调节时间settlingtime

ts

从起始时间开始,到被控量与最终稳态值之差的绝对值始终不超过5%阶跃量的最短时间,如图1

所示。

3.12

振荡次数Nnumberofoscillation

被控量在调节时间内振荡的次数,如图1所示。

被控对象波动值超过峰谷值差值超过调节量20%的波动次数或波动峰谷差值超过额定功率的1%。

2

GB/TXXXXX—XXXX

图1阶跃响应特性示例曲线

4总体原则要求

4.1并网电源应配置一次调频功能,设计一次调频逻辑,整定一次调频运行参数,测试一次调频性能,

相关性能应满足本标准技术要求。并网电源如设计时无一次调频能力,应出具机组、场站无法参与一次

调频的佐证材料,并与所在调度机构协商确定一次调频处理方式。

4.2并网电源并网正常运行时应保持一次调频功能投入,机组一次调频动作不应受AGC等外部负荷调节

指令限制。

4.3电网对所辖机组一次调频特性有特殊要求的,发电机组应合理整定一次调频运行参数以适应电网运

行需求,一次调频应满足电网稳定运行约束。

4.4对于额定功率随季节等因素变化的燃煤/燃气/燃油机组,应在不同的工况下分别进行一次调频试验,

一次调频功率基值为试验时的额定功率。

5火力(燃煤/燃气/燃油)发电机组一次调频技术要求

5.1频率测量分辨率及一次调频回路运算周期

频率测量分辨率应不大于0.003Hz,燃煤机组一次调频回路程序运算周期不大于100ms,燃气/燃油

机组一次调频回路程序运算周期不大于50ms。

5.2一次调频死区

火力发电机组一次调频死区设置不大于±2r/min或者±0.033Hz。

5.3一次调频限幅

a)机组参与一次调频的调频负荷变化幅度下限应大于机组稳燃负荷。

b)机组参与一次调频的调频负荷变化幅度上限应进行限制。

规定如下:

1)Pn350MW的火力发电机组,限制幅度不小于10%Pn;

2)350MWPn500MW的火力发电机组,限制幅度不小于8%Pn;

3)Pn>500MW的火力发电机组,限制幅度不小于6%Pn。

c)额定负荷运行的机组,应参与一次调频,增负荷方向最大调频负荷增量幅度不小于3%Pn。

3

GB/TXXXXX—XXXX

d)一拖一的燃气-蒸汽联合循环机组,一次调频的功率基值Pn为燃气和蒸汽机组之和,一次调频

功能由燃气机组承担。

e)二拖一的燃气-蒸汽联合循环机组,一次调频的功率基值Pn为二拖一机组之和的二分之一,一

次调频功能由两台燃气机组承担。

5.4转速不等率

火力发电机组转速不等率设置范围宜设置为3%~6%。

5.5一次调频动态指标

在不低于0.067Hz的频率阶跃扰动试验中,一次调频动态指标如下:

a)一次调频的响应滞后时间应小于3s;

b)燃煤机组达到目标负荷幅度的50%的时间应不大于6s,达到目标负荷幅度的75%的时间应不

大于15s,调节时间不大于30s,稳定时间不大于45s;

c)燃气机组达到目标负荷幅度的90%的时间不大于15s,应在30s内根据机组响应目标完全响应;

d)燃煤机组自频率变化超出一次调频死区开始到发电负荷最后进入偏离稳态偏差±2%范围内,

且以后不再越出此范围所需时间应不大于60s,燃气机组应不大于45s;

e)一次调频超调量不大于30%,振荡次数不大于2次。

5.6电力系统运行中有频率调节相关稳定约束的电源,一次调频技术要求根据电网稳定需求综合确定。

6核电机组一次调频技术要求

6.1频率测量分辨率及一次调频回路运算周期

频率测量分辨率应不大于0.003Hz,核电机组一次调频回路程序运算周期不大于100ms。

6.2一次调频死区

核电机组死区设置不大于±0.066Hz。

6.3一次调频限幅

一次调频动作使得功率最大变化量应满足下列要求:

a)机组功率P<96%Pn时,一次调频限幅不小于6%Pn;

b)机组功率96%PnP100%Pn时,核电机组增出力限幅应不小于(1.02Pn-P)/Pn,减出力限幅不

小于-6%Pn。

6.4转速不等率

核电机组一次调频转速不等率宜设置为4%~6%。

6.5一次调频动态指标

a)一次调频的响应滞后时间应小于3s;

b)核电机组达到目标负荷幅度的50%的时间不大于12s,达到目标负荷幅度的75%的时间不大于

30s;

c)核电机组自频率变化超出一次调频死区开始到发电负荷最后进入偏离稳态偏差±5%范围内,

且以后不再越出此范围所需时间应不大于60s;

d)一次调频超调量不大于30%,振荡次数不大于2次。

6.6一次调频投入对于核电机组运行安全的影响

a)核电机组一次调频控制应充分考虑利用机组蓄热能力等影响,避免小幅度的一次调频引起核岛

G棒或者R棒频繁动作;

b)核电机组燃料末期无法投入一次调频功能的除外。

7水力发电机组一次调频技术要求

4

GB/TXXXXX—XXXX

水电机组正常并网运行均应具备一次调频功能,一次调频参数应根据电网稳定需求确定。

7.1频率测量分辨率及一次调频回路运算周期

频率测量分辨率应不大于0.003Hz,水电机组一次调频回路程序运算周期不大于40ms。

7.2一次调频死区

a)人工频率死区设置应不大于±0.05Hz;

b)调速系统转速固有死区一般不大于0.04%。

7.3永态差值系数

a)水轮机调节系统在开度调节模式下,永态差值系数bp应不大于4%;

b)水轮机调节系统在功率调节模式下,永态功率差值系数(调差率)ep应不大于3%。

7.4一次调频限幅

一次调频动作的有功功率最大变化幅度应满足下列要求:

a)水轮机调节系统一次调频的有功功率调整幅度原则上不应加以限制,但应考虑对机组的最大和

最小负荷限制,避免机组有功越上限而导致保护跳机或机组逆功率;

b)确有必要对一次调频功率进行限制时,有功功率调节量宜不小于10%机组额定功率;

c)当机组处于满功率运行中,若出现系统频率下降,应能根据一次调频有差调节曲线增加机组的

有功功率输出,最大有功调节量应不小于3%机组额定功率。水头不足以使发电机功率达到最大

值时不受此限制。

7.5一次调频动态指标

对正常并入同步大电网的水力发电机组,在不小于0.1Hz的频率阶跃扰动试验中,一次调频动态指

标如下:

a)自频差超出一次调频死区开始,至接力器开始向目标方向变化时的延时时间Thx(如图2所示)

应不大于2s;

b)一次调频有功功率上升时间应不大于20s;

一次调频调节达到调节时间应不大于

c)Ts45s;

d)有功功率反调量应不大于发电机电气功率调节量的30%;

e)一次调频动作期间,发电机电气功率超调量不大于30%,振荡次数不大于2次。

7.6特殊运行方式下水电机组一次调频技术要求

a)具有孤网或孤岛运行可能的机组,孤岛、孤网运行方式下的水轮机调节系统应设置适应电网运

行方式的专门参数,其PID调节参数、人工频率/转速死区、永态差值系数等参数应结合电网实际

情况及机组状况,通过仿真计算和现场试验综合确定;

b)孤岛(岛域)运行方式下水电机组一次调频动态指标可不受7.5条款限制,不得出现水轮机调

节系统过快调节导致电力系统中频率及功率振荡等不稳定现象;

c)具有高占比水电机组的同步电网,水力发电机组一次调频性能的动态指标根据电网稳定需求设

定。

7.7超出适用条件的水电机组一次调频动态指标

下列工作条件下的水电机组一次调频动态指标可不受7.5条款限制,此时宜由调度部门和发电企业

在合同或有关文件中对某些性能指标取得协议,但应不影响系统的安全稳定运行。

无调压设施的水轮机过水系统的水流惯性时间常数大于;

a)Tw4s

b)带有调压井的水轮机调节系统,其稳定面积设计安全系数小于1.15。

8新能源场站一次调频技术要求

5

GB/TXXXXX—XXXX

8.1基本要求

a)新能源发电应能实现有功功率的连续平滑调节,参与系统一次调频;

b)新能源发电一次调频的能量来源包括功率备用(风电机组来自转子、变桨储能和调整光伏发电

单元直流电压)和外加储能系统;

c)新能源发电应设置一次调频动作状态信号和一次调频启用状态信号,并将此信号上传至监控系

统;

d)新能源发电场站的一次调频应与场站的有功功率控制系统及AGC指令相协调。

8.2一次调频死区

风电场站一次调频的死区宜设置为±0.03~0.06Hz,各区域可根据实际情况确定。

光伏场站一次调频的死区宜设置为±0.02~0.05Hz,各区域可根据实际情况确定。

8.3一次调频限幅

新能源场站的机组出力大于20%Pn时,一次调频动作使得功率最大变化量应满足下列要求:

a)当系统频率低于额定频率时,新能源场站应根据一次调频曲线增加有功功率输出,一次调频有

功功率调节量限幅值宜设置为3%~6%Pn,各区域可根据实际情况确定;

b)当系统频率高于额定频率时,新能源场站应根据一次调频曲线减少有功输出,一次调频有功功

率调节量限幅值一般不小于10%Pn。

8.4一次调频调差率

新能源场站一次调频调差率宜设置为2%~6%,各区域可根据实际情况确定。

8.5一次调频动态指标

阶跃扰动试验中,一次调频动态指标应如下:

a)新能源场站一次调频响应滞后时间不大于3s;;

b)风电场站一次调频上升时间不大于15s,调节时间不大于20s;

c)光伏电站一次调频上升时间不大于5s,调节时间不大于15s。

9火力(燃煤/燃气/燃油)发电机组一次调频试验要求

9.1火力发电机组及调节系统模式选择

新建燃煤机组可只在单阀或顺序阀调节模式下进行一次调频试验。

9.2一次调频试验工况选择

a)正常运行存在单阀、顺序阀相互切换的机组,一次调频试验包括单阀方式下的一次调频试验和

顺序阀方式下的一次调频试验,其中新建机组根据汽轮机本体运行要求适时开展单阀、顺序阀

方式下的一次调频试验。无单、顺序阀运行工况的机组进行的一次调频试验应能表征该机组运

行工况下的实际性能。

b)试验工况点应能较准确反映机组变负荷运行范围内的一次调频特性。试验负荷工况应至少包括

60%Pn、80%Pn、100%Pn附近3个工况点。

c)具备深度调峰运行能力的机组,应在深度调峰运行区间合理选取工况点进行一次调频试验。

9.3一次调频频率(转速)阶跃量选择

a)每个试验负荷工况点,应至少分别进行±0.067Hz(±4r/min)及±0.1Hz(±6r/min)有效频差阶

跃扰动试验;

b)应至少选择一个负荷工况点进行机组调频限幅试验。

9.4一次调频试验要求

a)应采用连续录波方式记录频率(转速)偏差、一次调频调节量输出、发电机电气功率等信号;

b)燃煤机组测试信号的输出扫描周期应不大于100ms,燃气/燃油机组测试信号的输出扫描周期应

不大于50ms。

10核电机组一次调频试验要求

6

GB/TXXXXX—XXXX

10.1机组一次调频试验工况选择

一般应在机组调峰运行的功率区间内,选择不少于3个功率平台进行一次调频试验,包括50%、75%、

100%额定出力附近工况点。

10.2一次调频频率(转速)阶跃量选择

a)每个工况下应开展±0.067Hz,±0.1Hz和最大调频能力的频率扰动试验;

b)应在机组调峰运行的最低功率进行不小于6%Pn的一次调频的限幅试验;

c)应在100%Pn出力下进行不小于2%Pn的增加方向一次调频限幅试验。

10.3一次调频试验数据记录要求

a)应采用连续录波方式记录频率(转速)偏差、一次调频调节量输出、发电机电气功率等信号;

b)应关注±0.067Hz扰动下核岛控制棒的动作情况,如果出现小频差引起核岛控制棒动作,宜改进

一次调频控制逻辑之后重新测试;

c)测试信号的输出扫描周期应不大于100ms。

11水力发电机组一次调频试验要求

11.1试验总体要求

11.1.1水轮机及调节系统控制模式选择

一次调频试验应在开度调节模式或功率调节模式下进行。机组有监控系统功率闭环调节的,并网下

一次调频试验应在监控系统功率闭环调节投入条件下进行。

11.1.2一次调频试验工况选择

电网运行中对重要机组或主力电源在不同水头下的一次调频有特殊需求的,应检验在不同水头下一

次调频动作特性。

同一水头下应包含80%、100%额定出力工况开展一次调频试验。必要时开展不同水头下的一次调

频功能测试,机组测试工况点应避开机组振动区等非推荐性运行区。

11.1.3一次调频频率阶跃量选择及限幅功能验证

a)试验工况下应至少进行±0.1Hz有效频差的频率扰动试验,最大有效频差宜不超过±0.2Hz;

b)有必要设置一次调频限幅的,应通过频率扰动试验验证80%Pn工况附近下功率增加、减小方

向的一次调频限幅功能;

c)应通过频率扰动试验验证100%Pn工况下功率增加方向的一次最大功率及最大功率限幅功能。

11.1.4一次调频试验数据记录要求

a)应采用连续录波方式记录频率(转速)偏差、一次调频调节量输出(控制输出)、接力器行程、

发电机有功功率、水压等信号;

b)测试信号的刷新周期应不大于100ms;

c)发电机有功功率应通过采集CT、PT信号直接计算得到。

11.2静水状态调节系统的试验

11.2.1频率测量单元的校验

a)通过信号发生器或试验仪的发频输出端,向调节器频率信号整型电路的各路频率输入通道、试

验仪或频率计的测频输入端,输入与实际电压互感器信号电压相当的频率信号。

b)逐一改变信号频率,使之按一个方向逐次升高或降低,同时记录频率输入值、调节器的频率测

量值、试验仪或频率计的频率测量值;不得采用信号发生器或试验仪的发频显示值代替试验仪及频

率计的频率测量值。

c)以试验仪或频率计的频率测量值为参考基准,校验调节系统在工作频率范围内的测频分辨率、

误差、测频响应的实时性。

11.2.2永态转差系数和频率/转速死区校验

按照GB/T9652.2相关规定进行。

11.3水轮机调节系统并网负载运行试验

7

GB/TXXXXX—XXXX

11.3.1频率阶跃扰动试验

a)调节系统在自动运行方式开度调节模式或功率调节模式下,投入一次调频功能,参照11.1.2、

11.1.3选择试验工况点,通过信号源在额定频率基础上施加正/负偏差的频率阶跃信号,有效频率

偏差绝对值宜为0.1Hz~0.25Hz,记录应包括信号源频率、接力器行程、机组有功功率等信号的变

化过程;

b)根据实测的机组功率响应曲线,对照图1求取相关性能指标;

c)根据试验结果优化调整一次调频调节参数,在性能指标满足一次调频规定值的前提下,选取功

率反调、调节时间、上升时间,功率超调、机组运行平稳的一组参数作为实际并网运行

PfpPmax

的一次调频调节参数。

11.3.2实际电网频率扰动试验

有特殊需求的电网,可开展实际电网频率扰动一次调频试验,相关要求如下:

a)调节系统在自动运行方式开度调节模式或功率调节模式下,投入一次调频功能,机组带

60%~90%额定负荷稳定运行;

b)通过频率信号源向调节系统施加一段与实际电网频率扰动过程相似的频率信号,有效频率偏差

变化的绝对值应不小于0.1Hz,记录信号源频率、接力器行程、机组有功功率等信号的变化过程曲

线;

c)调节系统接实际机频信号,人工频率/转速死区置0Hz~0.05Hz,记录实际电网频率变化时机组

频率、控制输出、接力器行程、机组有功功率、水压等信号的变化过程曲线。

12新能源场站一次调频试验要求

12.1基本要求

新能源场站的一次调频死区、限幅、调差率和动态指标应完成测试。

12.2频率变化

新能源场站一次调频测试的频率变化见表1和表2。当新能源场站有功功率输出在给定范围内(推荐:

低负荷工况点选取在0.2PnP0.3Pn、高负荷工况点选取在P0.5Pn)时,测试新能源场站一次调频

的响应特性,对应每个功率区间,每个频率点测2次。

表1频率单次变化

序号频率设定值(Hz)持续时间(s)频率变化波形

148.020

249.820

349.920

449.9520

549.9820

650.0220

750.0520

850.1520

8

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950.320

1051.520

表2频率连续变化

序号频率设置及持续时间频率变化波形

148Hz,20s;51.5Hz,20s

251.5Hz,20s;48Hz,20s

12.3测试数据

在测试点频率变化前10s至频率恢复正常后至少20s的时间范围内,测试结果的汇总信息如表3所示。

表3测试结果汇总

有功调节调节前调节后有功有功功率有功功率

频率

频率类型量设定值有功功率稳态均值调节时间是否满足

(Hz)

(p.u.)(p.u.)(p.u.)(s)标准要求

48.0

49.8

49.9

49.95

单次49.98

变化50.02

50.05

50.15

50.3

51.5

先降48

连续后升51.5

变化先升51.5

后降48

9

GB/TXXXXX—XXXX

目次

1范围.....................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.................................................................................................................................................1

3术语和定义.........................................................................................................................................................1

4总体原则要求.....................................................................................................................................................3

5火力(燃煤/燃气/燃油)发电机组一次调频技术要求..................................................................................3

5.1频率测量分辨率及一次调频回路运算周期.................................................................................................3

5.2一次调频死区..................................................................................................................................................3

5.3一次调频限幅..................................................................................................................................................3

5.4转速不等率......................................................................................................................................................4

5.5一次调频动态指标..........................................................................................................................................4

6核电机组一次调频技术要求.............................................................................................................................4

6.1频率测量分辨率及一次调频回路运算周期.................................................................................................4

6.2一次调频死区..................................................................................................................................................4

6.3一次调频限幅..................................................................................................................................................4

6.4转速不等率......................................................................................................................................................4

6.5一次调频动态指标..........................................................................................................................................4

6.6一次调频投入对于核电机组运行安全的影响.............................................................................................4

7水力发电机组一次调频技术要求.....................................................................................................................4

7.1频率测量分辨率及一次调频回路运算周期.................................................................................................5

7.2一次调频死区..................................................................................................................................................5

7.3永态差值系数..................................................................................................................................................5

7.4一次调频限幅..................................................................................................................................................5

7.5一次调频动态指标..........................................................................................................................................5

7.6特殊运行方式下水电机组一次调频技术要求.............................................................................................5

7.7超出适用条件的水电机组一次调频动态指标.............................................................................................5

8新能源场站一次调频技术要求.........................................................................................................................5

8.1基本要求..........................................................................................................................................................6

8.2一次调频死区..................................................................................................................................................6

8.3一次调频限幅..................................................................................................................................................6

8.4一次调频调差率..............................................................................................................................................6

8.5一次调频动态指标..........................................................................................................................................6

9火力(燃煤/燃气/燃油)发电机组一次调频试验要求..................................................................................6

9.1火力发电机组及调节系统模式选择..............................................................................................................6

9.2一次调频试验工况选择..................................................................................................................................6

9.3一次调频频率(转速)阶跃量选择..............................................................................................................6

9.4一次调频试验要求..........................................................................................................................................6

10核电机组一次调频试验要求...........................................................................................................................6

10.1机组一次调频试验工况选择........................................................................................................................7

10.2一次调频频率(转速)阶跃量选择............................................................................................................7

10.3一次调频试验数据记录要求........................................................................................................................7

I

GB/TXXXXX—XXXX

11水力发电机组一次调频试验要求...................................................................................................................7

11.1试验总体要求................................................................................................................................................7

11.2静水状态调节系统的试验............................................................................................................................7

12新能源场站一次调频试验要求.......................................................................................................................8

12.1基本要求........................................................................................................................................................8

12.2频率变化........................................................................................................................................................8

12.3测试数据........................................................................................................................................................9

II

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并网电源一次调频技术规定及试验导则

1范围

本标准规定了火力(燃煤/燃气/燃油)发电机组、核电机组、水电机组、新能源场站一次调频技术要

求及试验方法。

本标准适用于单机容量100MW及以上火力(燃煤/燃气/燃油)及核电机组,40MW及以上水电机

组,接入220kV及以上电压等级的同步发电机组,以及接入110(66)kV及以上电压等级的风电场、

接入66(35)kV及以上电压等级的光伏发电站。其它同步发电机组、风电场及光伏发电站可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修订单)适用于本文件。

GB/T30370火力发电机组一次调频试验及性能验收导则

GB/T31464电网运行准则

GB/T19963风电场接入电力系统技术规定

GB/T19964光伏电站接入电力系统技术规定

GB/T31066电工术语水轮机控制系统

GB/T9652.2水轮机控制系统试验

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

一次调频primaryfrequencyregulation

当电力系统频率偏离目标频率时,发电厂通过控制系统的自动反应,调整有功出力减少频率偏差

的控制功能。

3.2

静态试验statictest

发电机组在停机状态下进行的试验。

3.3

负载试验loadtest

发电机组在并网条件下进行的试验。

3.4

阶跃试验steptest

被控量的给定值阶跃变化的试验。

3.5

阶跃量stepvalue

1

GB/TXXXXX—XXXX

阶跃试验中,被控量的最终稳态值与初始值之差(如图所示),。

1U1U0

3.6

超调量overshoot

MP

阶跃试验中,被控量的最大值与最终稳态值的差值与阶跃量之比的百分数,如图1所示,

UU

P1100%。

U1U0

3.7

起始时间starttime

t0

阶跃试验信号加入时刻。

3.8

滞后时间delaytime(响应时间)

td

阶跃试验中,从阶跃信号加入开始到被控量变化至10%阶跃量所需时间,如图1所示。

3.9

上升时间tuprisetime

阶跃试验中,从阶跃量加入开始到被控量变化至90%阶跃量所需时间,如图1所示。

3.10

峰值时间tppeaktime

阶跃试验中,从阶跃量加入开始到被控量达到最大值所需时间,如图1所示。

3.11

调节时间settlingtime

ts

从起始时间开始,到被控量与最终稳态值之差的绝对值始终不超过5%阶跃量的最短时间,如图1

所示。

3.12

振荡次数Nnumberofoscillation

被控量在调节时间内振荡的次数,如图1所示。

被控对象波动值超过峰谷值差值超过调节量20%的波动次数或波动峰谷差值超过额定功率的1%。

2

GB/TXXXXX—XXXX

图1阶跃响应特性示例曲线

4总体原则要求

4.1并网电源应配置一次调频功能,设计一次调频逻辑,整定一次调频运行参数,测试一次调频性能,

相关性能应满足本标准技术要求。并网电源如设计时无一次调频能力,应出具机组、场站无法参与一次

调频的佐证材料,并与所在调度机构协商确定一次调频处理方式。

4.2并网电源并网正常运行时应保持一次调频功能投入,机组一次调频动作不应受AGC等外部负荷调节

指令限制。

4.3电网对所辖机组一次调频特性有特殊要求的,发电机组应合理整定一次调频运行参数以适应电网运

行需求,一次调频应满足电网稳定运行约束。

4.4对于额定功率随季节等因素变化的燃煤/燃气/燃油机组,应在不同的工况下分别进行一次调频试验,

一次调频功率基值为试验时的额定功率。

5火力(燃煤/燃气/燃油)发电机组一次调频技术要求

5.1频率测量分辨率及一次调频回路运算周期

频率测量分辨率应不大于0.003Hz,燃煤机组一次调频回路程序运算周期不大于100ms,燃气/燃油

机组一次调频回路程序运算周期不大于50ms。

5.2一次调频死区

火力发电机组一次调频死区设置不大于±2r/min或者±0.033Hz。

5.3一次调频限幅

a)机组参与一次调频的调频负荷变化幅度下限应大于机组稳燃负荷。

b)机组参与一次调频的调频负荷变化幅度上限应进行限制。

规定如下:

1)Pn350MW的火力发电机组,限制幅度不小于10%Pn;

2)350MWPn500MW的火力发电机组,限制幅度不小于8%Pn;

3)Pn>500MW的火力发电机组,限制幅度不小于6%Pn。

c)额定负荷运行的机组,应参与一次调频,增负荷方向最大调频负荷增量幅度不小于3%Pn。

3

GB/TXXXXX—XXXX

d)一拖一的燃气-蒸汽联合循环机组,一次调频的功率基值Pn为燃气和蒸汽机组之和,一次调频

功能由燃气机组承担。

e)二拖一的燃气-蒸汽联合循环机组,一次调频的功率基值Pn为二拖一机组之和的二分之一,一

次调频功能由两台燃气机组承担。

5.4转速不等率

火力发电机组转速不等率设置范围宜设置为3%~6%。

5.5一次调频动态指标

在不低于0.067Hz的频率阶跃扰动试验中,一次调频动态指标如下:

a)一次调频的响应滞后时间应小于3s;

b)燃煤机组达到目标负荷幅度的50%的时间应不大于6s,达到目标负荷幅度的75%的时间应不

大于15s,调节时间不大于30s,稳定时间不大于45s;

c)燃气机组达到目标负荷幅度的90%的时间不大于15s,应在30s内根据机组响应目标完全响应;

d)燃煤机组自频率变化超出一次调频死区开始到发电负荷最后进入偏离稳态偏差±2%范围内,

且以后不再越出此范围所需时间应不大于60s,燃气机组应不大于45s;

e)一次调频超调量不大于30%,振荡次数不大于2次。

5.6电力系统运行中有频率调节相关稳定约束的电源,一次调频技术要求根据电网稳定需求综合确定。

6核电机组一次调频技术要求

6.1频率测量分辨率及一次调频回路运算周期

频率测量分辨率应不大于0.003Hz,核电机组一次调频回路程序运算周期不大于100ms。

6.2一次调频死区

核电机组死区设置不大于±0.066Hz。

6.3一次调频限幅

一次调频动作使得功率最大变化量应满足下列要求:

a)机组功率P<96%Pn时,一次调频限幅不小于6%Pn;

b)机组功率96%PnP100%Pn时,核电机组增出力限幅应不小于(1.02Pn-P)/Pn,减出力限幅不

小于-6%Pn。

6.4转速不等率

核电机组一次调频转速不等率宜设置为4%~6%。

6.5一次调频动态指标

a)一次调频的响应滞后时间应小于3s;

b)核电机组达到目标负荷幅度的50%的时间不大于12s,达到目标负荷幅度的75%的时间不大于

30s;

c)核电机组自频率变化超出一次调频死区开始到发电负荷最后进入偏离稳态偏差±5%范围内,

且以后不再越出此范围所需时间应不大于60s;

d)一次调频超调量不大于30%,振荡次数不大于2次。

6.6一次调频投入对于核电机组运行安全的影响

a)核电机组一次调频控制应充分考虑利用机组蓄热能力等影响,避免小幅度的一次调频引起核岛

G棒或者R棒频繁动作;

b)核电机组燃料末期无法投入一次调频功能的除外。

7水力发电机组一次调频技术要求

4

GB/TXXXXX—XXXX

水电机组正常并网运行均应具备一次调频功能,一次调频参数应根据电网稳定需求确定。

7.1频率测量分辨率及一次调频回路运算周期

频率测量分辨率应不大于0.003Hz,水电机组一次调频回路程序运算周期不大于40ms。

7.2一次调频死区

a)人工频率死区设置应不大于±0.05Hz;

b)调速系统转速固有死区一般不大于0.04%。

7.3永态差值系数

a)水轮机调节系统在开度调节模式下,永态差值系数bp应不大于4%;

b)水轮机调节系统在功率调节模式下,永态功率差值系数(调差率)ep应不大于3%。

7.4一次调频限幅

一次调频动作的有功功率最大变化幅度应满足下列要求:

a)水轮机调节系统一次调频的有功功率调整幅度原则上不应加以限制,但应考虑对机组的最大和

最小负荷限制,避免机组有功越上限而导致保护跳机或机组逆功率;

b)确有必要对一次调频功率进行限制时,有功功率调节量宜不小于10%机组额定功率;

c)当机组处于满功率运行中,若出现系统频率下降,应能根据一次调频有差调节曲线增加机组的

有功功率输出,最大有功调节量应不小于3%机组额定功率。水头不足以使发电机功率达到最大

值时不受此限制。

7.5一次调频动态指标

对正常并入同步大电网的水力发电机组,在不小于0.1Hz的频率阶跃扰动试验中,一次调频动态指

标如下:

a)自频差超出一次调频死区开始,至接力器开始向目标方向变化时的延时时间Thx(如图2所示)

应不大于2s;

b)一次调频有功功率上升时间应不大于20s;

一次调频调节达到调节时间应不大于

c)Ts45s;

d)有功功率反调量应不大于发电机电气功率调节量的30%;

e)一次调频动作期间,发电机电气功率超调量不大于30%,振荡次数不大于2次。

7.6特殊运行方式下水电机组一次调频技术要求

a)具有孤网或孤岛运行可能的机组,孤岛、孤网运行方式下的水轮机调节系统应设置适应电网运

行方式的专门参数,其PID调节参数、人工频率/转速死区、永态差值系数等参数应结合电网实际

情况及机组状况,通过仿真计算和现场试验综合确定;

b)孤岛(岛域)运行方式下水电机组一次调频动态指标可不受7.5条款限制,不得出现水轮机调

节系统过快调节导致电力系统中频率及功率振荡等不稳定现象;

c)具有高占比水电机组的同步电网,水力发电机组一次调频性能的动态指标根据电网稳定需求设

定。

7.7超出适用条件的水电机组一次调频动态指标

下列工作条件下的水电机组一次调频动态指标可不受7.5条款限制,此时宜由调度部门和发电企业

在合同或有关文件中对某些性能指标取得协议,但应

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