黄陵矿业煤矸石发电有限公司（2×300MW）机组一次调频系统优化

李涛

（黄陵矿业煤矸石发电有限公司陕西黄陵727307）

摘要：本文针对我公司#1、#2机组一次调频性能指标不能完全满足GB/T30370-2013《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》相关指标要求，依据西北电网“两个细则”（西北区域发电厂并网运行管理实施细则、西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则）管理文件，调频性能受到不同程度的经济考核，因此开展#1、#2机组的一次调频控制优化。提高机组参与“两个细则”考核过程中的盈利能力。

关键词：一次调频；DEH；CCS；

1机组设备概况

黄陵矿业煤矸石发电有限公司#1、#2机组锅炉型号为DG1058/17.5-Ⅱ1，由东方锅炉（集团）股份有限公司生产，型式为单炉膛、单汽包、自然循环、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、紧身封闭置、全钢炉架悬吊方式、汽冷式高温旋风分离器、循环流化床锅炉；汽轮机型号是NZK300－16.67/538/538，由上海电气集团公司生产，型式是亚临界、单轴、双缸双排汽、一次中间再热、直接空冷凝汽式汽轮机；机组DCS控制系统采用杭州和利时自动化有限公司的MACS6.5.2B系统，DEH为ovation1（艾默生）系统，整个机组构成一体化的控制。

2机组一次调频设计和性能现状

黄陵矿业煤矸石发电有限公司#1、#2机组采用了DEH和CCS两侧共同完成一次调频任务的设计回路；DEH和CCS侧信号均采用转差信号作为函数发生器的输入端；CCS侧调频输出为（转差-功率）补偿回路，DEH侧调频输出为（转差-功率-阀位）叠加回路，两侧校正指令均未进行速率限制；当前一次调频参数设计值均满足规程要求（转速不等率，调频幅度，调频死区）。

通过检查历史曲线对比分析，黄陵矿业煤矸石发电有限公司#2机组一次调频性能较差，主要导致因素为一次调频积分电量不能满足西北电网“两个细则”要求，响应特性、响应时间、稳定时间几个因素影响偏小。

3优化目的

依据GB/T30370-2013《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》要求，检查黄陵矿业煤矸石发电有限公司#1、#2机组一次调频控制系统的设计方案，优化一次调频控制策略，提高机组一次调频控制性能指标，通过开展一次调频试验验证机组参与电网调频的能力，提高机组参与“两个细则”考核过程中的盈利能力。

4调试步骤和程序

4.1检查现有控制方案

依据行业标准GB/T30370-2013《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》要求检查机组一次调频控制方案，检查项目如下：

●DEH及CCS操作系统中，应取消一次调频的投、退按钮，并禁止在工程师站上更改死区值，保证其功能始终在投入状态。

●火电机组转速不等率应为4%～5%，该技术指标不计算调频死区影响部分。

调频死区：机组参与一次调频死区应不大于|±0.033|Hz或|±2|r/min。

●机组参与一次调频的调频负荷变化幅度不应设置下限，机组参与一次调频的调频负荷变化幅度上限可以加以限制，但限制幅度不应过小，规定如下：350MW≥Po≥250MW的火电机组，限制幅度≥8%Pe。

4.2实施典型优化控制方案

（1）如图1、图2所示，修改机组一次调频控制逻辑。

图1DEH侧一次调频典型设计图2CCS侧一次调频典型设计

如图1所示，于DEH（调速）侧采取将频差信号经转速不等率设计函数输出综合阀位修正值直接叠加在汽轮机调速汽门指令处的设计方式，以提高机组参与一次调频的响应速度；

如图2所示，于CCS侧将机组实际负荷指令叠加调频负荷增量的校正回路，且CCS中的校正指令不经速率限制，以保证机组调频负荷不回调。

（2）开展汽轮机调节阀扰动试验，收集阀门/功率特性参数，完善机组滑压运行方式下主蒸汽压力对（频差-阀位）函数的修正。

（3）检查并确认调频函数如下（5%为参考值，通过试验确定）：

4.3开展一次调频试验

依据GB/T30370-2013《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》要求，开展60%Pe、75%Pe、90%Pe三个负荷工况下的调频试验。试验频差产生方式为：通过工程师站手动模拟实际转差的方式完成。

（1）60%Pe工况下一次调频试验

分别进行转差±4rpm（±0.067Hz）、±6rpm（±0.1Hz）试验。

（2）75%Pe工况下一次调频试验

分别进行转差±4rpm（±0.067Hz）、±6rpm（±0.1Hz）试验和最大调频负荷试验。

（3）90%Pe工况下一次调频试验

分别进行转差±4rpm（±0.067Hz）、±6rpm（±0.1Hz）试验。

（4）试验全部完成后，恢复所有手动模拟信号为试验前的状态原参数，机组正式投入一次调频，收集试验数据机调节曲线，撰写技术报告。

5安全注意事项

●在进行试验过程中可以强制某些信号，试验完成后必须立即全部解除强制。

●运行人员严密监视汽机调节门是否有明显的抖动情况，如有异常，应立即将汽机切手动运行并停止试验。

●试验过程中应严密监视主汽压力、主汽温度、汽包水位（中间点温度）、轴系参数等有可能危及机组安全的参数，如有异常，运行人员应立即停止试验并切手动运行。

6危险点分析及预防措施

参考文献：

[1]GB/T30370-2013《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》

[2]Q/GDW669-2011《火力发电机组一次调频试验导则》

[3]国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》

[4]西北区域发电厂并网运行管理实施细则及西北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则

作者简介：

李涛，1984年5月生，陕西白水人，现就职于陕煤黄陵矿业煤矸石发电有限公司值长室。