一次调频的技术改造

一次调频工作原理及控制火电机组一次调频工作原理及控制讲述内容❝1.一次调频的工作原理❝2.一次调频的动作过程❝3.一次调频的相关控制策略❝4.各类型机组一次调频的能力和特性❝5.各类型机组一次调频试验曲线❝6.凝结水流量对一次调频的影响❝7.燃汽轮机机组的一次调频特性❝8.一次调频常见优化措施1.1.一次调频的工作原理一次调频工作原理及控制频率调整，又称频率控制，是电力系统中维持有功功率供需平衡的主要措施，其根本目的是保证电力系统的频率稳定。

电力系统频率调整的主要方法是调整发电功率和进行负荷管理，主要分一次、二次调频。

其中，一次调频是指当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通过调速系统的自动反应，调整有功出力以维持电力系统频率稳定。

一次调频的特点是响应速度快，但是只能做到有差控制。

二次调频一般由中调指令加减负荷，各发电厂的机组按中调指令调整发电负荷。

一次调频工作原理及控制一次调频基本概念●汽轮机液压调节系统的静态指标一次调频工作原理及控制●汽轮机液压调节系统的速度变动率/转速不等率控制系统的静态特性曲线是一条连续倾斜的曲线，其倾斜程度可用控制系一次调频工作原理及控制汽轮机液压调节系统的迟缓率迟缓率ε是调节系统在其工作范围内对转速的迟滞/磁滞反应。

由于控制系统各部套间的连续部分存在间隙、摩擦力以及错油门重叠度等，机组在加负荷一次调频工作原理及控制汽轮机液压调节系统的转速死区为了在电网周波变化较小的情况下，提高机组运行的稳定性，一般在电调系统设置有一次调频转速死区。

转速变化在死区内，一次调频系统不动作。

一次调频工作原理及控制2.一次调频的动作过程稳定运行的电力系统，其电源和负荷功率必须是动态平衡。

当电源功率或负荷发生变化时。

如功率不足，系统的频率就会随之降低，系统中的负荷设备会因为频率下降而影响其有功的吸收。

与此同时，系统中运行的同步发电机组，也会按照其调速系统的静态特性增加调门开度，弥补系统中功率的不足。

火电机组一次调频控制系统升级改造实践作者：赵森来源：《中国电气工程学报》2019年第08期摘要：火电机组一次调频是电网频率稳定的有力和优质支撑，因此调度对机组一次调频的作用极其重视。

但火电机组的一次调频控制存在频率测量不精确，控制受机组不同负荷工况影响大等问题。

本文通过在控制的测量与策略进行技术改造，达到了较理想的一次调频控制品质，可对一次调频优化提供较好的参考作用。

关键词：火电机组一次调频;控制品质;技术改造;频率测量;控制优化1 概述某电厂2台300MW机组在投入一次调频控制后，在云南调度控制中心辅助服务考核[1][2]中是处于被考核最严重的厂之一，经对机组的一次调频控制系统问题进行分析，主要存在如下问题：（1）一次调频的调频指令形成信号-机组频率采用汽机转速信号的精度问题。

DEH三选信号[3]的测量精度目前仅为1转/分钟，在低转速偏差时形成的一次调频动作量误差很大，如：除去2转/分钟频率偏差死区后，若汽机转速为3003转/分钟时，5%调差系数时的调频功率指令为-2MW，实际计算调频功率指令因测量误差可能为0，显然不合格;若汽机转速为3004转/分钟时，5%调差系数时的调频功率指令为-4MW，实际计算调频功率指令因测量误差可能为-2MW，加之负荷调节有响应时间，也很难达到要求的50%调频电量。

低于额定转速的一次调频也类似。

（2）一次调频在不同的工况时，机组主汽压力对负荷闭环调节的响应影响很大，导致为满足额定压力的负荷控制不超调、振荡，在低压力时的负荷自动控制较慢，影响了一次调频的考核指标。

（3）在锅炉侧的主要自动未投入、投好时，主汽压力控制不佳，在机组一次调频负荷响应时，因压力朝相反方向变化，抵消了机组负荷控制的快速响应能力，导致一次调频的调节指标变差。

（4）机组的DEH汽机调门为进一步提高机组的经济性进行了开度的优化，致响应机组开度流量线性化变差，负荷响应变慢。

2 解决方案（1）针对问题1。

火电机组一次调频控制系统升级改造实践火电机组一次调频是电网频率稳定的有力和优质支撑，因此调度对机组一次调频的作用极其重视。

但火电机组的一次调频控制存在频率测量不精确，控制受机组不同负荷工况影响大等问题。

本文通过在控制的测量与策略进行技术改造，达到了较理想的一次调频控制品质，可对一次调频优化提供较好的参考作用。

标签：火电机组一次调频;控制品质;技术改造;频率测量;控制优化1 概述某电厂2台300MW机组在投入一次调频控制后，在云南调度控制中心辅助服务考核[1][2]中是处于被考核最严重的厂之一，经对机组的一次调频控制系统问题进行分析，主要存在如下问题：（1）一次调频的调频指令形成信号-机组频率采用汽机转速信号的精度问题。

DEH三选信号[3]的测量精度目前仅为1转/分钟，在低转速偏差时形成的一次调频动作量误差很大，如：除去2转/分钟频率偏差死区后，若汽机转速为3003转/分钟时，5%调差系数时的调频功率指令为-2MW，实际计算调频功率指令因测量误差可能为0，显然不合格;若汽机转速为3004转/分钟时，5%调差系数时的调频功率指令为-4MW，实际计算调频功率指令因测量误差可能为-2MW，加之负荷调节有响应时间，也很难达到要求的50%调频电量。

低于额定转速的一次调频也类似。

（2）一次调频在不同的工况时，机组主汽压力对负荷闭环调节的响应影响很大，导致为满足额定压力的负荷控制不超调、振荡，在低压力时的负荷自动控制较慢，影响了一次调频的考核指标。

（3）在锅炉侧的主要自动未投入、投好时，主汽压力控制不佳，在机组一次调频负荷响应时，因压力朝相反方向变化，抵消了机组负荷控制的快速响应能力，导致一次调频的调节指标变差。

（4）机组的DEH汽机调门为进一步提高机组的经济性进行了开度的优化，致响应机组开度流量线性化变差，负荷响应变慢。

2 解决方案（1）针对问题1。

选用升级版的DEH转速卡件更换老的转速卡，使转速测量进入DCS系统后达到0.001转/分钟的计算精度，大幅提高调频功率指令精度，满足规定与实际要求。

浅谈火电机组一次调频主要问题及优化策略摘要：一次调频是汽轮机调速系统根据电网频率的变化自动调节汽门开度，改变汽轮机功率，从而调节电网负荷偏差的过程，在网机组共同通过一次调频的调整，维持电网频率在50Hz稳定运行。

而实际运行中，大部分机组一次调频存在各种各样的问题，动作幅度达不到要求而被电网公司考核，本文针对火电厂一次调频存在的问题及优化控制策略进行了分析。

关键词：一次调频；转速不等率；转速死区；协调控制1一次调频构成及电网考核要求1.1一次调频构成一次调频功能采用汽轮机转速为基础的DEH阀控、功率控制、CCS协调控制三种控制方式，机组协调运行方式运行时，DEH侧一次调频、CCS侧一次调频共同作用，DEH侧一次调频动作快，能够快速响应电网频率变化引起的机组负荷变化，但持续时间短，CCS侧一次调频，作用在汽轮机主控制器上，为稳定一次调频负荷量提供了保障。

控制逻辑中火电机组转速不等率一般设置为4%-5%，滤波死区通常设置为为±2r/min，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，是否满足：额定功率≥500MW机组，幅值上限不小于6%额定功率；额定功率≥350MW且 <500MW机组，幅值上限不小于7%额定功率；额定功率≥250MW 且 <350MW机组，幅值上限不小于8%额定功率；额定功率<250MW，幅值上限不小于10%额定功率。

1.2一次调频电网考核标准参与一次调频的机组，一次调频响应时间应小于3S，稳定时间应小于1min，15 秒出力响应指数△P15% 需大于75%，30 秒出力响应指数△P30 % 需大于90%，电量贡献指数Q%需大于75%。

1.3 火电机组一次调频现状及原因分析根据上述考核指标，大部分火电机组一次调频合格率较低，在20%-50%间不等，达不到电网要求，主要有以下原因：响应慢，当电网频率发生小幅度波动时，一次调频未来得及参与便结束，导致有效动作次数减少；实际出力不足，当发生一次调频动作时，机组实际出力达不到理论值，导致响应指数偏低，造成考核；一次调频出现反向动作，当机组一次调频动作量与AGC升降负荷方向反向时，动作量相互抵消，甚至出现一次调频反向动作的现象，造成电量贡献指数低考核。

风电场、光伏电站一次调频技术的实践与试验方案1. 引言随着我国可再生能源的快速发展，风电场和光伏电站已成为电力系统中重要的组成部分。

为了保证电力系统的稳定运行和提高可再生能源的利用率，对风电场和光伏电站进行一次调频技术的研究和应用显得尤为重要。

本文将详细介绍风电场、光伏电站一次调频技术的实践与试验方案。

2. 一次调频技术概述一次调频技术是指在电力系统频率发生变化时，通过调整风电场和光伏电站的输出功率，使其能够快速响应系统频率的变化，从而辅助电力系统维持频率稳定的技术。

一次调频技术主要包括功率控制、频率测量、信号传输和控制策略等几个方面。

3. 实践案例分析以我国某风电场和光伏电站为例，介绍了该电站一次调频技术的实践过程。

3.1 风电场一次调频技术实践3.1.1 功率控制针对风电场的功率控制，采用了有功功率闭环控制策略。

通过实时监测风电场的输出功率和系统频率，当系统频率下降时，增加风电场的输出功率；当系统频率上升时，减少风电场的输出功率。

3.1.2 频率测量风电场侧采用了高精度的频率测量设备，能够实时监测系统频率的变化，并将其传输至控制中心。

3.1.3 信号传输采用了有线和无线相结合的传输方式，确保信号的实时、稳定传输。

3.1.4 控制策略根据系统频率的变化，制定相应的控制策略，实现风电场输出功率的快速调整。

3.2 光伏电站一次调频技术实践3.2.1 功率控制针对光伏电站的功率控制，采用了有功功率闭环控制策略。

通过实时监测光伏电站的输出功率和系统频率，当系统频率下降时，增加光伏电站的输出功率；当系统频率上升时，减少光伏电站的输出功率。

3.2.2 频率测量光伏电站侧采用了高精度的频率测量设备，能够实时监测系统频率的变化，并将其传输至控制中心。

3.2.3 信号传输采用了有线和无线相结合的传输方式，确保信号的实时、稳定传输。

3.2.4 控制策略根据系统频率的变化，制定相应的控制策略，实现光伏电站输出功率的快速调整。

光伏电站与风电场的一次调频技术优化方案1. 引言随着我国新能源产业的快速发展，光伏电站和风电场在电力系统中的比重逐渐增大。

一次调频技术是保证电力系统稳定运行的重要手段。

为了提高光伏电站和风电场的一次调频技术水平，优化调频策略，我们提出了以下优化方案。

2. 光伏电站与风电场一次调频技术现状2.1 光伏电站一次调频技术现状光伏电站一次调频技术主要通过调整光伏发电系统的输出功率，以实现对电力系统频率的调整。

目前，光伏电站一次调频技术主要采用以下几种方法：1. 调整光伏发电系统的运行电压和电流，以改变其输出功率；2. 采用储能系统进行频率调整，如电池储能、超级电储能等；3. 通过对光伏发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）进行调整，以实现对输出功率的控制。

2.2 风电场一次调频技术现状风电场一次调频技术主要通过调整风力发电机的输出功率，以实现对电力系统频率的调整。

目前，风电场一次调频技术主要采用以下几种方法：1. 调整风力发电机的转速，以改变其输出功率；2. 采用储能系统进行频率调整，如电池储能、超级电储能等；3. 通过对风力发电机的最大功率点跟踪（MPPT）进行调整，以实现对输出功率的控制。

3. 光伏电站与风电场一次调频技术优化方案3.1 优化光伏电站一次调频技术1. 采用先进的MPPT控制算法，提高光伏发电系统的最大功率点跟踪精度；2. 结合储能系统和光伏发电系统，实现对电力系统频率的快速调整；3. 引入人工智能算法，如神经网络、支持向量机等，对光伏发电系统的输出功率进行预测和优化。

3.2 优化风电场一次调频技术1. 采用先进的MPPT控制算法，提高风力发电系统的最大功率点跟踪精度；2. 结合储能系统和风力发电系统，实现对电力系统频率的快速调整；3. 引入人工智能算法，如神经网络、支持向量机等，对风力发电系统的输出功率进行预测和优化。

4. 实施与评估1. 针对光伏电站和风电场的特点，选取合适的优化方案进行实施；2. 对优化方案进行效果评估，包括一次调频技术的响应速度、精度、稳定性等方面；3. 根据评估结果，对优化方案进行调整和优化，直至满足要求。

风电场、光伏电站一次调频技术方案的设计与试验1. 概述随着可再生能源的不断发展，风电场和光伏电站在电力系统中的比重逐渐增加。

为了保证电力系统的稳定运行，提高风电场和光伏电站的运行效率，实现对电力系统的有效调节，本方案将针对风电场和光伏电站进行一次调频技术的设计与试验。

2. 技术目标本方案的技术目标主要包括以下几点：- 提高风电场和光伏电站的频率调节能力，保证电力系统的频率稳定；- 优化风电场和光伏电站的运行方式，提高电站的发电效率；- 实现风电场和光伏电站与电力系统的良好互动，促进可再生能源的高效利用。

3. 技术方案3.1 风电场一次调频技术方案1. 风电场频率调节策略：当电力系统频率下降时，风电场会增加发电功率；当电力系统频率上升时，风电场会减少发电功率。

2. 风电场一次调频控制器设计：根据电力系统的频率变化，设计风电场一次调频控制器，实现对风电场发电功率的实时调节。

3. 风电场一次调频试验：对风电场进行一次调频试验，验证调频策略和控制器的有效性。

3.2 光伏电站一次调频技术方案1. 光伏电站频率调节策略：当电力系统频率下降时，光伏电站会增加发电功率；当电力系统频率上升时，光伏电站会减少发电功率。

2. 光伏电站一次调频控制器设计：根据电力系统的频率变化，设计光伏电站一次调频控制器，实现对光伏电站发电功率的实时调节。

3. 光伏电站一次调频试验：对光伏电站进行一次调频试验，验证调频策略和控制器的有效性。

4. 试验方法与步骤1. 搭建风电场和光伏电站的模拟系统，包括风力发电机、光伏发电设备、模拟电力系统等。

2. 根据技术方案，设置风电场和光伏电站的频率调节策略和控制器参数。

3. 进行模拟电力系统的频率调节试验，观察风电场和光伏电站的发电功率变化，验证一次调频技术的有效性。

4. 分析试验结果，优化调节策略和控制器参数。

5. 预期成果通过本方案的设计与试验，预期可以达到以下成果：1. 提高风电场和光伏电站的频率调节能力，保证电力系统的稳定运行；2. 优化风电场和光伏电站的运行方式，提高电站的发电效率；3. 为风电场和光伏电站的运行提供技术支持，促进可再生能源的高效利用。

新能源电站一次调频解决方案摘要：在如今电网运行过程中，随着新能源装机容量不断增加，电网安全运行面临严峻的挑战，可调节的资源越来越少，所以新能源场站务必参与到电网系统的频率调节中来，本文介绍了目前电网形势，以及新能源参与电网调频的方案。

关键词：快速频率响应装置，一次调频1.工作背景（1）新能源电站装机容量占比越来越高：截止2022年，全国新增发电装机的76.2%，其中新能源电站装机容量新增1.52亿千瓦，占比为76.2%，已成为我国电力新增装机的主体；全国新能源电站发电量2.7万亿千瓦时，占总发电量的三层、占新增发电量的八层以上，已成为我国新增发电量的主体；（2）电源结构的变化：为了提高风光等新能源发电的消纳，降低弃光弃风的时间，提高新能源发电的可利用率，国内常规电源如火电已启变成备用电源的方式启动，电网可用的快速频率响应资源正逐步减少。

（3）电网频率控制特性：在全天用电量高峰时，火电厂全部出力已用来调峰，无余力继续向下提供一次调频能力，电网频率调节的窘境日趋明显。

（4）新能源快速频率响应技术现状：国外新能源电站并网标准里已明确新能源场站并网需具备一次调频功能，参与电网对频率的调节；国家能源局2018年第8号公告已批准《电力系统网源协调技术规范》（DL/T 1870-2018）行业标准，该标准中已明确新能源场站应具备参与电网快速调频能力。

2.技术要求（1）系统侧频率要求综合考虑众多调频资源之间性能的差异性，风电场和光伏电站采用不同的参数对调频的性能调节进行设置，电网扰动频率较高的情况下，新能源场站有功功率最多降至额定负荷的10%时可不再向下调节，电网扰动频率较低的情况下，新能源场站可根据自身实际情况参与调节。

（2）快速调频参数设置方案风光储水等可再生能源差异化的参数设置，可避免某一特定情况下对电厂的设备损耗，同时可以更快的进行电网频率的调节，统筹不同类型不同装机容量的电站调频资源，使得众多电厂协同配合变为可能。

风电场、光伏电站一次调频技术方案改进策略(含试验方案)风电场、光伏电站一次调频技术方案改进策略（含试验方案）1. 背景随着可再生能源的广泛应用，风电场和光伏电站在我国能源结构中的地位日益重要。

然而，由于其输出功率与天气条件密切相关，导致其并网运行稳定性受到影响。

一次调频技术作为保证风电场和光伏电站并网运行稳定的关键手段，需要不断改进和完善。

2. 一次调频技术概述一次调频技术是指在风电场和光伏电站并网运行过程中，通过调整发电机的输出功率，使其在短时间内与电网需求相匹配。

从而保证电网的频率稳定，避免因可再生能源功率波动导致的电网频率波动。

3. 改进策略针对现有的一次调频技术方案，我们可以从以下几个方面进行改进：3.1 优化调度策略通过对风电场和光伏电站的发电数据进行实时监测和分析，预测其输出功率波动。

根据预测结果，提前调整调度策略，使得发电功率与电网需求在短时间内实现良好匹配。

3.2 引入储能系统在风电场和光伏电站中引入储能系统，可以在发电功率波动时提供辅助调节。

储能系统可以在发电功率较高时储存多余的电力，发电功率较低时释放储存的电力，从而实现发电功率与电网需求的平衡。

3.3 改进发电机控制策略通过对发电机的控制策略进行改进，提高其对功率波动的响应速度和调节精度。

例如，采用先进的PID控制算法，实现对发电机输出功率的快速调节。

4. 试验方案为了验证改进策略的有效性，我们需要制定一套全面的试验方案。

试验方案应包括以下几个方面：4.1 模拟电网环境建立一套模拟电网环境试验系统，模拟实际电网运行条件，包括电网频率、电压等参数。

4.2 数据采集与分析在试验过程中，对风电场和光伏电站的发电数据进行实时采集和分析，包括发电功率、输出波动等。

4.3 性能评价指标设定一系列性能评价指标，如调频响应速度、调节精度、并网运行稳定性等，对改进策略进行评价。

4.4 对比试验分别对改进前后的调频技术方案进行对比试验，分析改进策略的实际效果。