供热发电机组一次调频策略及其优化

火电机组一次调频控制策略优化及应用摘要：目前火电机组一次调频指标面临电网考核较大的压力，机组核心参数在正常工况下能够维持较好效果，但在电网频率震荡工况下，机组一次调频功能不能准确调节电网频率，对考核指标影响较大，其中由于一次调频转速不等率超标和响应特性不达标问题，导致某厂一次调频指标屡屡被电网考核，下面结合某电厂的一次调频的优化，讨论一下一次调频的控制策略优化及应用效果分析。

关键词：火电机组；一次调频；优化前言目前，国内火电机组采用汽轮机转速差计算一次调频功率指令，针对该现状笔者分析认为:在稳定状态下汽机转速能够比较准确反映电网实际频率，但在电网频率动态震荡下，汽轮机转速不能准确反映电网的实际频率，对一次调频功能会产生不利影响。

因此，提出采用电网实际频率计算一次调频功率指令，这样机组能够快速准确的调节机组负荷，进而改善传统方法存在的不足，提高一次调频的精度。

1火电厂一次调频的主要技术指标因为一次调频是一类综合性的问题，它的功能是否健全、工作状况是否良好全都要看它的技术指标是否在合理的范围内，一次调频所涉及到的指标主要有转速不等率、调频死区、调频负荷范围、功率补偿量等常量。

根据国家出台的相关火电厂一次调频问题指导文件的相关要求，火电厂一次调频的调节死区应该设置为±2r/min；转速不等率δ为5%；一次调频的最大功率为额定功率的8%即±24MW（300MW机组）或6%即±36 MW（600MW机组；一次调频负荷响应滞后时间不应小于3s，机组迟缓性小于0.07%（200MW以上机组），一次调频稳定时间不大于60s。

各个常量中也有具有各自特性的工作系统或指标。

例如转速不等率，它是专门负责反应机组稳定率的一项指标，在特定的功率条件下，随着机组工作的时间长度或者强度的变化而发生不同的变化，从而判断出机组的运行情况。

通过转速不等率（δ）的计算公式就不难看出，它的计算结果与机组的运行稳定性呈反比的态势，它的计算结果越大，机组的稳定性越差，越需要加强调节和控制；反之，则代表运行状况良好。

600MW火力发电机组一次调频控制策略优化【摘要】现在我国采用的电力供应方式仍旧为火力发电机组的形式，这种发电机组的单机容量一般主要在600WM-300WM之间，为了有效降低火力发电机组消耗的能源，必须要对火力发电机组进行调频控制，以保障火力发电机组的蓄热能得到有效的利用。

本文就600MW火力发电机组一次调频控制策略优化进行研究，以保障600MW火力发电机组运行的稳定性。

【关键词】一次调频；火力发电机组；策略作为电力系统运行的重要组成部分，频率与系统运行的稳定性和安全性息息相关。

因此，必须要对电力系统的频率进行有效的控制，保障一次调频能在规定的范围之内，保障600MW火力发电机组符合能得到实时调控，采用蓄热快速响应的方式反应电网的频率，准确的反应出机组的变化。

1600MW火力发电机组的特点600MW火力发电机组运行时，采用的一般主要是为指直流锅炉，相较于其他锅炉而言，直流锅炉本身具有蓄热能力小，下降管较细等特点，这种情况给600MW火力发电机组一次调频造成了非常大的阻碍。

在对600MW火力发电机组进行一次调频时，会出现无法实现短期动变负荷、快速动变负荷等情况，甚至部分600MW火力发电机组在进行一次调频时，还会出席那主汽压大幅度波动等问题。

现在我国600MW火力发电机组采用的一般都是直吹式制粉系统，相较于传统的中储式制粉系统而言，直吹式制粉系统响应负荷指令的速度非常慢，实现一次调频的难度非常高，在采取控制策略时，要保障机组运行的稳定性，以保障调频工作的顺利开展。

600MW火力发电机组自身的特点，在一定程度上增加了其一次调频的难度，必须要根据600MW火力发电机组的具体运行情况，制定符合系统运行情况的一次调频控制策略，以保障机组正常运行不会受到影响。

2一次调频控制策略的设计及应用2．1设备简介某国产600MW600MW火力发电机组锅炉由东方锅炉(集团)股份公司制造，前后墙对冲燃烧方式、超临界参数变压直流燃煤锅炉，一次中间再热；制粉系统采用双进双出磨煤机冷一次风正压直吹式系统。

火电机组一次调频和 AGC原因与优化分析摘要：随着人们对电力需求的不断提升，电网的正常运行具有重要作用。

而在电网的日常运行过程中，火电机组的一次调频相关功能必须要满足相关要求，但是在实际的控制系统中很难保证对不等率或者频差函数等进行正确设置，再加上AGC功能优势无法完全的发挥，进而严重制约了电网频率的稳定性，为此，加强对火电机组一次调频以及AGC原因分析具有现实意义。

关键词：火电机组一次调频 AGC 优化1一次调频以及AGC概述1.1一次调频概述一次调频顾名思义就是在汽轮机相关参数设定值不发生改变的情况下，将汽轮机转速或者功率输出进行改变进而实现对电网频率的控制，以满足实际的电网频率的稳定性。

当进行一次调频后，机组往往需要在保证设定值不变的情况下，保证输出功率由零提升至额定功率。

在进行调频过程中，汽轮机的转速变化量以及额定转速之间是不等率的，为此，对于不同的荷载机组的转速也会存有不同的转速不等率指标。

另外，如果电网的功率出现不平衡的情况或者电网频率偏离额定值时，也会影响到一次调频的效率，所以，在实际的一次调频过程中丙烯要结合实际情况合理的制定相关策略，进而保证电网的稳定性。

影响一次调频的主要因素包括以下几点：第一，设备因素。

作为影响火电机组一次调频最为重要的因素之一，最为常见的设备因素包括但不限于调速器、配气机构件间的摩擦或者间隙等导致调速系统的迟缓率增大，进而致使调速系统的不稳定性；因为测量或者其他干扰问题而导致机组和省调间交换的数据存在一定的偏差；因为DEH控制系统所传递信息时间较长，进而制约了调速汽门的反应速度以及所采用的小部分低压透平油纯电调的老机组其精度无法满足实际需求等等；第二，运行方式。

一般情况下，火电机组主要是采用的定压以及滑压运行方式，但由于滑压机组的效率较高且损失较小，所以对于新兴的机组主要以此方式为主，但是仍一部分采用的是定压方式，而由于此方式对于机组前压力的偏差要求较高，为此，在压力拉回逻辑的影响下会影响到一次调频的反拉作用，进而影响一次调频的稳定性；第三，控制逻辑的影响。

火电机组一次调频控制策略优化摘要：本文首先分析了一次调频的内涵和特点，然后分析江西某火电机组在一次调频工作中存在的问题，并且结合问题分析解决方式。

通过研究，帮助电厂工作人员寻找对火电机组更为科学的控制策略，优化火电机组的一次调频工作。

关键词：火电机组；一次调频；控制策略；优化引言：火电机组进行一次调频的过程中，由于电网容量、频率变化的影响，会造成一次调频不合格的情况。

为此，应该针对火电机组的运行特点，所在电网的而工作情况，制定出更为科学的调频策略，满足一次调频的考核要求。

1一次调频概述一次调频的原理是在汽轮机不改变设定值的情况下，改变转速或者功率控制输出，以及改变控制输出功率，有效改变电网的频率，适应电网的频率改变。

在一次调频发生之后，机组需要在控制系统定值不发生改变的时候，使输出功率从零逐渐提升到额定功率，在调节时，汽轮机的转速该变量和额定转速之间不等率的，对于承担荷载不同的情况，机组的转速不等率指标也会有所不同[1]。

并且，如果电网的功率出现供需不平衡时，以及电网频率偏离的时候，也会影响一次调频的效果，因此需要结合实际情况制定合理的一次调频策略。

2一次调频工作中存在的问题2.1机组的参数特点对江西某机组锅炉使用了上海锅炉厂的超临界参数、采用变压运行、四角切圆燃烧方式，以及利用螺旋管圈直流锅炉，汽轮机使用上海汽轮机有限公司生产的超临界压力，一次中间加热，单轴、三缸四排期、双倍压、凝汽式汽轮机。

在调试时，该机组调试的合格率只能达到40%，考核压力巨大，所以必须加强调试工作，提升一次调频的合格率。

实际应用中，该机组一次调频控制策略依然采用了传统的一次调频方式，频率转速差根据差频函数调节，一次调频会作为前馈直接在汽轮机的调频指令中产生作用，然后会叠加到限幅限速机组负荷指令中，然后作为重量发挥发电机组的闭环逻辑控制作用。

2.2一次调频过程中的问题分析江西电网的一次调频合格率会根据实际贡献量决定，其考核工作就是以一次调频作为电厂考核的结果，为了考核的要求，必须使议题调频能贡献更高的积分电量。

火电机组一次调频控制策略优化及应用孙鑫摘要：电网频率是一个频繁变化的参数，也是电网稳定运行的基础。

在电网实际运行中，当电量消耗与电量供给不匹配时，即可引起电网频率出现变化较小、变动周期较短的微小分量，这种频率扰动主要靠汽轮发电机组本身的调节系统直接自动调整汽轮机调门完成电网负荷补偿，修正电网频率的波动，这个过程即为发电机组的一次调频。

关键词：一次调频；火电机组；控制策略；贡献电量一、电网一次调频考核办法考核按照积分电量计算，机组实际动作积分电量/理论动作积分电量<50%，记为不合格。

积分时间最低为15s，最大为60s，即如果一次调频动作时间低于15s，不计入考核；如果大于60s，以60s的积分电量计算考核；15～60s之间，则以实际积分时间计算。

具体计算公式如下：一次调频贡献率K：式中：Q为一次调频在频率扰动时的实际动作积分电量；Qth为一次调频在频率扰动时的理论动作积分电量。

其中实际积分电量Q：t0为系统频率超过一次调频死区时刻；t1为系统频率恢复至一次调频动作死区内时刻；Pt为t时刻实际出力；P0为t0时刻实际出力；T为采样时间间隔。

理论积分电量Qth：△f(t)为当前频率与额定频率50Hz的偏差；fN为额定频率；PN为额定有功出力；δ%为转速不等率（调差率）。

二、一次调频存在的问题2.1机组参数及特点某机组锅炉采用上海锅炉厂的国产超临界参数、变压运行、四角切圆燃烧方式、螺旋管圈直流锅炉，汽轮机采用上海汽轮机有限公司生产的超临界压力、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机。

该机组一次调频合格率只能到达40%左右，面临巨大的考核压力，提升一次调频合格率迫在眉睫。

其一次调频参数设置如表1所示。

该机组一次调频控制策略为典型传统一次调频控制策略，即频率或转速偏差经过频差函数后，一方面作为前馈直接作用到汽机调门指令中；另一方面叠加到经过限幅限速的机组负荷指令上，作为总指令进入发电机组的功率闭环控制逻辑，其原理示意如图1所示。

论火力发电机组一次调频控制优化的建议1.引言1.1什么是一次调频一次调频,是指通过原动机调速器来调节发电机组的汽轮机转速，以使发电机的驱动转矩随系统频率而变化的一种调频方式。

当电网频率偏离额定值（50Hz）时，电网中各汽轮机的功率按照各自的静特性相应地增大或减小，从而使供电与用电达到平衡，达到维持电网频率的目的。

汽轮机的静特性对电网频率的这种作用就称为一次调频，一般在秒级时间内完成。

一次调频是一种有差调节，只能将频率控制在一定范围内。

1.2为什么要优化一次调频江苏常熟发电有限公司是国家电投集团所属大型火力发电厂，总装机容量3340MW，其中#5、#6号两台百万机组于2013年12月全部投产发电。

机组DCS控制系统选用美国艾默生控制系统有限公司的OVATION控制系统，设计包含MCS、BMS、SCS、DAS系统。

汽机控制系统采用上汽和西门子联合设计的DEH控制系统，其中数字控制部分采用西门子T3000分散控制系统。

机组的一次调频功能在DEH系统中实现。

由MCS控制系统的功率控制逻辑计算功率（频率）偏差，发出指令到汽轮机数字电液控制系统DEH完成，在电网频率正常波动时，汽轮机控制系统调节汽机高压调门来控制汽轮机进汽量，从而改变汽轮发电机组的转速，使发电频率能更好地满足电网频率变化的要求，锅炉侧在MCS控制系统中实现调节机组的风、煤、水，维持机组主汽压力稳定。

发电机组一次调频性能优先采信一次调频实时监测评估系统即电网频率真实扰动时机组一次调频实际在线动作情况，系统启动条件为：电网频差超过0.033Hz并持续20秒以上、最大频差大于0.067Hz、跃变时间不超过15秒。

如当月无满足条件数据则由一次调频在线监测系统人工随机测定。

响应指数K系数为机组负荷变化量的实际积分电量与理想积分电量的比值。

即分别计算测试开始后，第15s、30s、45s时的实际积分电量和理论积分电量后，得出15s、30s、45s的响应指数。

火力发电厂一次调频问题分析摘要：随着电力市场的不断发展，火力发电厂作为主要的供电方式之一在调频方面扮演着越来越重要的角色。

然而，由于电网负荷变化等原因，火力发电厂一次调频产生的问题也越来越突出。

本文通过对现有研究进行综述，探讨了火力发电厂一次调频存在的主要问题，并提出了相应的解决方法。

关键词：火力发电厂；一次调频；问题分析一、引言随着经济社会的不断发展，电力需求呈现出快速增长的趋势。

火力发电厂作为主要的电力供应方式之一，其调频功能十分重要。

一次调频是指当电力系统负荷发生变化时，需要对火力发电机组进行输出功率的调整，以保证电力系统的稳定运行。

然而，在实际应用中，火力发电厂一次调频所存在的问题也日益突出。

其中，最主要的问题包括响应速度慢、调节精度低、调节范围窄等。

本文将探讨这些问题的原因，并针对性地提出相应的解决方法，以期为火力发电厂一次调频的优化提供参考。

二、火力发电机组一次调频原理（一）火力发电机组一次调频原理火力发电机组一次调频是指在电网负荷发生变化时，需要对火力发电机组进行输出功率的调整，以保证电力系统的稳定运行。

其原理如下：当电网负荷增加时，电网电压降低，此时火力发电机组控制系统会接收到信号，要求提高输出功率。

控制系统通过调整机组的燃料供给量、蒸汽流量等参数来提升输出功率；反之，当电网负荷减少时，火力发电机组控制系统会减小输出功率。

这个调节过程需要快速响应并达到精确的控制，以维持电网的稳定性[1]。

通常情况下，火力发电机组的调节方式可以分为自动和手动两种。

在自动调节模式下，控制系统会根据电网频率、功率因数等参数实时调整输出功率；而在手动调节模式下，操作员根据实际情况手动调整机组输出功率。

总之，火力发电机组一次调频的原理是通过控制燃料供给量、蒸汽流量等参数来实现对机组输出功率的调整，以满足电网负荷变化的需求，并维持电网的稳定性。

（二）一次调频函数介绍一次调频函数（Primary Control Function）是指火力发电机组控制系统中用于实现一次调频功能的算法或模型。

2009年第2期50供热发电机组一次调频策略及其优化尚 勇1 贺悦科2 刘新龙2（1.华北电力科学研究院有限责任公司，北京 100045； 2.华北电力科学研究院西安有限公司，西安 710065）摘要 针对供热机组的特殊性以及电网侧一次调频的要求，对供热机组在不同的协调方式下的一次调频进行介绍并提出优化方案，对供热机组一次调频的参数设置做了说明，对供热机组一次调频的组态调试有一定的参考价值。

关键词：供热机组；一次调频；协调控制；参数Control Etrategy and Optimization of Primary FrequencyModulation on Thermal Power UnitShang Yong He Yueke Liu Xinlong(1. North China Electric Power Research Institute Co., Ltd, Beijing 100045; 2. North China Electric Power Research Institute Co., Ltd -Xi’an,Xi’an 710065)Abstract To be aimed at the requirement of the thermal power unit characteristic and electric network primary frequency control, the primary frequency control on the thermal power unit in different mode of co-ordination control has been introduced, some optimization solution has been suggested, and the parameter setting has been illustrated. Above all, these are some reference value in the debug configuration of the primary frequency control on thermal power unit.Key words ：thermal power unit ；primary frequency control ；coordinated control ；parameters1 引言电力系统频率是三大电能质量指标之一，随着国民经济以及工业的发展，广大电力用户对电能质量的要求越来越高，随着竞价上网政策的提出，各上网机组必须投入一次调频运行，所以有必要对发电机组尤其是在电负荷和热负荷有一定耦合关系的供热机组一次调频的实现进行分析，提出一些优化方案，提高机组一次调频能力。

火电机组一次调频性能分析及优化摘要:随着人们的生活水平提高，用电量不断增加，人们也更加注重电网运行的安全稳定。

因此，需要各个发电机组具有一次调频以及AGC（自动增益控制）功能。

分析火力发电机组AGC与一次调频的原有控制方案，并对控制系统进行改进和优化，最终提升机组性能指标，为同类型的发电机组的控制逻辑优化提供一定的参考。

关键词：火电机组；一次调频性能；分析优化1引言在日常电网运作中，火电机组的一次调频控制功能以及和机组AGC功能没有有效协调，造成负荷响应不足、速率慢，很难持续性实施，造成一次调频控制功能无法满足要求，造成机组一次调频功能无法充分发挥作用，对于确保电网频率稳定性具有严重影响。

所以要对火电机组一次调频分析，并进行性能方面的优化，从而确保电网频率的稳定性。

2一次调频问题及优化2.1一次调频的反调问题如果一次调频受AGC的影响导致其调节效果达不到《两个细则》所要求的“贡献电量为正”的结果，就会被电网统计为“该机组一次调频不正确动作1次”。

解决方案是在逻辑中增加AGC一次调频交叉闭锁功能，一次调频动作时延时闭锁AGC功能。

即当机组处于CCS方式时，当汽机转速与额定转速（3000rpm）差≥3rpm时，自动将AGC升负荷时的速率置为0MW/min，闭锁AGC加负荷。

当汽机转速与额定转速差≤-3rpm时，再自动将AGC降负荷时的速率置为0MW/min，闭锁AGC减负荷。

当汽机转速与额定转速差在±3rpm以内时，机组负荷指令速率恢复到正常值，解除闭锁。

2.2一次调频调节幅度不足问题一次调频设计原理是根据机组实际转速与额定转速偏差值计算出的需要增加或减少的机组理论负荷值，理论负荷值再作用于负荷给定值，实现通过粗略调整机组负荷来稳定电网频率，但是理论负荷值和负荷给定值都是按照机组在额定工况下计算得出的。

机组在低负荷时蓄热能力下降，造成一次调频负荷量不足，这也是各电厂普遍存在问题。

对此，通过在DEH侧增加机前压力补偿折线函数，设置压力补偿系数，区分单阀/多阀、负荷上行和下行不同工况，分别整定求取合理数值，确保在低负荷低汽压工况下高调门适当过开，以满足一次调频的电量要求。