学文网【摘 要】 本文以某电厂为例介绍了一调频的三种投运方式，对一次调频的概况、各参数的含义和控制方式做了说明。对电厂在一次调频中出现的问题进行了具体的分析，并提出了改善一次调频功能的措施，以便在实际操作中提高一次调频的功能。
【关键词】 一次调频 控制方式 功能
我国的电力工业相关法律规定电网的频率误差率应该控制在1%左右，电网要保持电网频率稳定必须经过机组的AGC功能及调频机组实现二次调频。汽轮机调节系统（即DEH系统）对电网中快速的小的负荷变化在不改变负荷设定点的情况下，可以检测到转速的实际变化，通过调门动作来改变发电机实际功率，以适应电网负荷的随机变动，保证电网频率的稳定，即为一次调频。
1 一次调频参数设置
1.1 转速不等率
转速不等率（）是指给定值不变的情况下机组调节系统，机组功率开始由额定值为对应的变化转速的量（）与额定转速（）的比值，通常以百分数形式表示：
为了使电网周波的变化对其功率的影响要小，对承担基本负荷的机组，取其不等率大一些，这样可以保证机组能够在经济工况下长期稳定运行；但对承担调峰任务的机组，设置不等率要小一些，以便多分担一点电网周波变化后的变动负荷。
1.2 功率补偿量
功率补偿量（）是由电网频率偏差（可转换为转速偏差）和机组转速不等率计算出来的：
其中，—额定转速，—额定功率
1.3 迟缓率
机组的迟缓率是指由于传动放大机构、调速器和配汽机构部件存在着间隙、磨擦使输入信息与输出信息之间存在着迟缓的现象，这种迟缓现象作用使调节系统在一定的转速变化范围Δn内，机组的功率不变。迟缓率ε的计算如下：
1.4 调频死区
系统在额定转速附近对转速的不灵敏区称为机组一次调频的频率死区，设置有频率死区目的就是为了在电网频率变化幅度较小的情况下提高机组稳定性，如华北电网设置的频率死区为±0.032Hz（2998rpm到3002rpm为一次调频的死区）。
1.5 一次调频动态特性
一次调频动态特性是汽轮发电机组并网运行的基本特性，是指电网的频率发生由电网负荷变化引起的变化后，机组受到控制的系统自动地减小（电网频率升高时）或者增加（电网频率下降时）自身的功率，从而限制电网频率变化的特性。
2 一次调频的三种运行方式
2.1 DEH调频功能投入，CCS调频功能不投这种方式下的一次调频，因调频功率是加到DEH系统的目标值上，直接去动作调门，因此负荷响应很快
但由于CCS系统未投，其对DEH系统一次调频功能的作用是反向的，使机组参加一次调频的实际作用不大。相反，汽机调节阀的快速变化将会引起主汽压力、机组负荷和调节级压力的频繁变化，成为扰动CCS调节系统的一个很大因素。
2.2 CCS调频功能投入，DEH调频功能不投
该方式下，修正机组负荷指令对CCS系统进行一次调频。但由于CCS系统对负荷偏差的响应是通过PID调节器调节后再去DEH动作来达到改变负荷目的的，因此CCS方式下的一次调频负荷响应时间很慢，一般情况下很难能满足调频要求。
2.3 CCS+DEH调频功能投入
在CCS+DEH调频功能投入的方式下，一方面由于DEH侧功率对转差响应较快；另一方面由于CCS侧具有对功率调节的跟踪调节作用，两侧的一次调频投入后，在转速变化的初期调节作用相迭加，调门变化速度大于纯DEH或CCS控制方式下的速度，功率变化时间缩小。随后由于CCS侧具有对功率的拉回作用，超调的功率被CCS迅速拉回，使功率能够很快的达到目标值，且不超调一定范围之内。这种方式下的负荷变化能够满足一次调频的要求，并且参数值变化不大。
3 某电厂一次调频现状
某电厂机组一次调频的调节范围是统一的，设置的调频死区为额定转速与实际转速偏差的±3rpm；±12rpm转速偏差对负荷为±30MW，死区范围外机组转速每变化1rpm，对应负荷变化2MW，一次调频的负荷高低限为±20MW，某电厂机组一次调频实际运营的统计情况如下：
3.1 #1机组一次调频
现在投入运营的方式为CCS+DEH，一次调频CCS和DEH信号统一，DEH系统的转速偏差在±5r/min内，调率为16MW/min，转速偏差在±5r/min外，调率为50MW/min。如果机组负荷达到300MW以上一次调频不再上调，若果180MW以下一次调频不再下调。#1机组经过技改后在调试时因一次调频投入后机组负荷波动大，对调节幅度重新设置，最大调节幅度为±10MW，由于DEH系统的一次调频做了速率限制，因此，#1机组一次调频在电网频率变化初期响应较慢。
3.2 #2机组一次调频
现投运方式为CCS+DEH，一次调频DEH和CCS信号统一，技改后的调试阶段，一次调频对机组的稳定影响较大，DEH系统一次调频增加了单/多阀情况的判断和速率限制。转速偏差在±5r/min外，调节速率为7MW/min；转速偏差在±5r/min内，调节速率为5MW/min。同样，机组负荷在300MW以上一次调频不再上调，180MW以下一次调频不再下调。DEH系统上调时对时速限制，因此#2机组一次调频响应很慢，下调节幅度太小，因此调节效果不理想。
3.3 #3机组一次调频
运方式为DEH，一次调频DEH和CCS的信号并非统一，DEH系统用转速偏差转化而来，而CCS系统通过电气输送频率的信号精度不一致，存在一定的偏差。DEH调频速率无限制，负荷在300MW以上一次调频不再上调，150MW以下一次调频不再下调。一次调频动作时，DEH迅速很快达到调节目标甚至超调，但由于CCS系统一次调频没有投入，机组负荷指令不跟踪调频负荷，CCS侧汽机主控调节会迅速将负荷拉回，因此尽管DEH系统一次调频投入，但一次调频调节能力十分有限。
3.4 #4机组一次调频
现投运方式为CCS，一次调频DEH和CCS所用并非统一信号，情况同#3机，2004年对DEH系统改造后，因转速信号波动较大DEH并未投入一次调频，CCS系统对一次调频进行了限幅实际调节范围为±5MW，因此一次调频的调节幅度也不大，调节效果不好。
4 一次调频功能完善的建议
调频投运的方式统一，机组都采用CCS+DEH的方式运行，一次调频从实际调节效果看，保证电网周波变化后机组负荷快速变化，又能够保证机组的平稳运行。将#1、#2机组DEH系统调频速率变化修改为无速率限制，目的是为了保证电网频率变化初期机组的响应速度，#2机组的单/多阀判断取消。将统一#3、#4机组CCS系统和DEH系统的一次调频所取信号，从DEH上取频差通过转换的功率值送入CCS系统。完善#3、#4机组CCS系统的一次调频功能。CCS系统一次调频信号加入机组负荷指令，一次调频的功率变化上应无速率限制CCS系统负荷指令，使CCS系统和DEH系统同步进行。
5 结语
一次调频稳定的运行对电网有着重要的意义，保证了各个机组的稳定性和自身的调节特性，因此一次调频的调试不仅仅是参数的修改。一次调频的调试是一个长期的过程，我们通过努力使一次调频功能投运的更好。
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