火电机组一次调频功能试验与优化

火电机组一次调频逻辑优化摘要：一次调频是确保电网频率稳定，电能质量可靠的重要保障措施，是发电机组准许并网的重要指标。

本文针对一次调频动作过程存在的动作幅度不足、合格率低等问题，分析原因并给出了相应的逻辑优化措施，优化试验后，机组一次调频能力明显提升。

关键词：一次调频、合格率、动作幅度、逻辑优化一、引言为确保电网频率稳定、提高电能质量控制水平，保证电网以及发电机组安全可靠运行，《西北电网发电机组一次调频技术管理规》要求并入电网运行的机组应具备一次调频功能，且调频功能满足各项指标要求[1]。

针对公司一次调频动作幅度低、以及合格率低于两个细则规定值70%情况。

生产技术人员在确保机组安全稳定运行情况下，积极研究控制逻辑、分析机组各项参数、查阅资料，深层次分析原因，制定安全可行的逻辑优化方案。

经两个月的论证，一次调频能力得到明显提升。

二、一次调频参数指标1.调频死区：为了在电网频率变化小情况，提高机组运行稳定性，规定机组参与一次调频死区应控制在±0.033Hz或±2r/min范围内。

2.转速不等率：机组从满负荷状态到空负荷过程中，转速的增加值与额定转速之比。

火电机组转速不等率一般在4%-6%。

3.最大调整负荷限幅：机组参与一次调频的调频负荷变化幅度应限制在额定负荷的（6%-10%）。

4.机组参与一次调频响应滞后时间＜3s，即机组从电网频率越过该机组一次调频的死区开始，到该机组的负荷开始变化所需时间。

5.机组一次调频的负荷响应速度应满足：火电机组在15S 内一次调频负荷响应幅度达到理论计算的一次调频最大调整负荷的90%；在45S内，机组实际处理与响应目标偏差的平均值应在理论计算调整幅度的±5%内[2]。

三、一次调频逻辑回路1.DEH侧逻辑回路：DEH侧将实际转速信号与额定转速之差（折线函数）叠加在汽轮机调速阀流量指令处，直接作用于高压调节阀，补偿的调频功率不经过速率限制[3]。

基于高精度测量的火电机组一次调频改造及优化伦一洋发布时间：2021-11-11T08:22:34.886Z 来源：基层建设2021年第25期作者：伦一洋[导读] 一次调频属于发电厂需要为电网无偿提供的基本辅助服务，是华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则和并网运行管理实施细则的重要组成部分。

当一次调频不能满足电网要求时要被考核。

大唐国际发电股份有限公司陡河发电厂 063028摘要：一次调频属于发电厂需要为电网无偿提供的基本辅助服务，是华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则和并网运行管理实施细则的重要组成部分。

当一次调频不能满足电网要求时要被考核。

某些机组一次调频合格率低的原因之一是机组一次调频信号是来自机组转速信号，而电网考核一次调频采用的是频率信号，因此，积极提升辅助服务水平和并网运行水平，信号源测量的差异导致一次调频性能变差。

采用高精度频率测量技术进行改造，同时进行了逻辑的重新设计，由此明显提高了一次调频的合格率，基本避免被电网“两个细则”考核情况的发生。

关键词：火力发电厂；电网辅助服务；高精度一次调频；智能采样逻辑1.前言一次调频是为了应对电网中由于负荷变动所引起的周波变化，如汽轮机调节系统和机组协调控制系统根据电网频率的变化情况利用锅炉的蓄能，自动修正高压调速汽门的开度指令，发电机的输出功率随之改变，使频率适应电网负荷的随机变动，来满足电网负荷变化的过程。

根据《华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》和《并网运行管理实施细则》，一次调频属于为了保障电力系统安全稳定运行，保证电能质量，发电机组必须提供的基本辅助服务，当并网发电厂因自身原因不能提供基本辅助服务时，说明设备运行管理水平不能够适应电网运行需求，须接受考核。

因此，提高发电厂一次调频的合格率，避免被调度考核，对发电厂具有现实的经济意义。

2.一次调频的原理及基本构成。

（1）一次调频的基本原理。

一次调频是电网的动态调频特性，其特点是通过并网机组调速系统的动态特性，利用锅炉的蓄能承担电网负荷变化，最终使电网频率形成一个稳定的频率范围。

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。

火电机组一次调频功能优化及问题分析摘要：随着电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大，而用户对电能质量的要求却在不断提高，电网频率稳定性的问题越来越被重视。

大容量火电机组需要根据中调的AGC指令和电网的频率偏差参与电网的调峰、调频。

为提高电网运行的稳定性，降低电网频率的波动，增强电网抗事故能力，各电网公司相继制定了“两个细则”要求各发电厂严格按照规定进行改造落实参数投入一次调频，下面结合青山公司各机组的一次调频优化改造情况进行效果分析。

关键词：一次调频;优化;分析0.引言为了保证电网的安全经济运行，提高电能质量和电网频率的控制水平，迅速消除由于电网负荷变化而引起的频率波动，电网对机组的一次调频要求越来越高。

如果一次调频参数设置不合理，会对机组的安全性与稳定性带来一定的影响。

以下针对青山电厂一次调频参数的设置及其对机组及电网稳定性的影响进行分析，并探讨如何合理设置DEH和DCS一次调频的参数，使其既能满足电网频率快速响应的需求，又能满足机组安全稳定性的要求。

1.基本概念1.1一次调频机组一次调频功能是指当电网频率超出规定的正常范围后，电网频率的变化将使电网中参与一次调频的各机组的调速系统根据电网频率的变化自动地增加或减小机组的功率，从而达到新的平衡，并且将电网频率的变化限制在一定范围内的功能。

负荷波动导致频率变化，可以通过一次和二次调频使系统频率在规定变化内。

对于负荷变化幅度小，变化周期短所引起的频率偏移，一般由发电机的调速器来进行调整，这叫一次调频。

对负荷变化比较大，变化周期长所引起的频率偏移，单靠调速器不能把它限制在规定范围里，就要用调频器来调频，这叫二次调频。

本文重点对电厂一次调频进行论述。

DEH中一次调频功能是将汽轮机转速与额定转速的差值直接换算成有功功率指令，其控制结构原理见图1。

图1DEH一次调频控制结构原理图其中汽轮机额定转速（一般为3 000 r/min）与实际转速的差值经函数f（x）转换后生成一次调频因子，直接叠加到DEH的有功功率给定值上，以控制汽轮机的调门开度。

火电机组一次调频能力建模与优化决策◎唐堂邸帅（作者单位：大唐东北电力试验研究院有限公司）一、引言供电和用电的平衡是非常重要的，而电网频率是反映这一状况的重要指标，目前我国电网的额定频率为50Hz，如果电网频率高于50Hz 说明发电量高于用电量，反之，则说明发电量低于需要的电量。

发、供电的不平衡会造成电网频率的波动，一次调频的基本原理就是机组直接接受电网频率的偏差信号，通过改变机组的实际负荷，达到稳定电网频率的目的，一次调频的主要目的在于快速消除整个电网小幅度的负荷扰动，因此控制回路的设计必须遵循快速与安全这两个原则。

各区域电网对本区域内的并网机组一次调频功能投入有着严格的要求。

近年来电网加大了对一次调频的考核力度，因江西电网容量较小，新能源电源占比不断增加，波动较为频繁，省内火电机组都面临较大的一次调频考核压力，提升一次调频合格率迫在眉睫。

二、系统介绍本一次调频优化运行决策系统由一次调频采样装置、一次调频智能控制装置、一次调频优化评价决策装置等部件组成，其中网频采样部分由一次调频采样装置完成，该装置采用高频度、高精度的传感器，可实现对电网频率信号的高速率、高精度采集及在线监测，核心控制部分由一次调频智能控制装置完成，依托依托s7-200PLC 完成控制系统编程，模拟电网考核系统，实现一次调频考核原因在线分析，优化运行部分由一次调频优化决策装置完成，通过模拟专家系统，结合考核分析原因及相关试验结果，指导发电企业解决自身一次调频问题，制订有针对性的综合优化方案。

该系统采用先进控制策略，控制逻辑载入PLC，并内置于装置内部，可实现信号采集和控制的无缝连接，直接输出控制指令，该装置通过数据采样、数学建模、数据分析、解析推导、算法计算、考核诊断、优化运行、智能决策的闭环优化过程，既能实现减少并网机组一次调频被考核次数，提高并网机组一次调频指标，又能有效的减少发电机组的一次调频误动，促进了电网和发电机组的安全经济水平的提高，显著提升经济效益与安全效益。

火电机组一次调频试验导则一、导言火电机组一次调频试验是指在机组并网运行的情况下，通过负荷变化来测试机组的频率响应和稳定性。

这项试验是评估火电机组调频性能的重要手段，对于确保电网的稳定运行具有重要作用。

二、试验目的火电机组一次调频试验的主要目的是评估机组的频率响应速度和稳定性，验证机组在频率波动时的输出能力和调节能力，以保证机组能够及时稳定地响应电网负荷变化。

三、试验内容1. 试验前准备在进行一次调频试验前，需要确保机组处于正常运行状态，各设备工作正常且待测的机组参数已准备就绪。

同时，需要提前进行试验计划编制、安全措施制定和人员培训等准备工作。

2. 试验步骤（1）负荷增加试验通过逐步增加机组负荷，记录机组的频率响应速度和稳定性。

负荷增加过程中，需要关注机组的频率变化情况，并记录频率响应时间和频率稳定性指标。

（2）负荷减少试验通过逐步减少机组负荷，记录机组的频率响应速度和稳定性。

负荷减少过程中，同样需要关注机组的频率变化情况，并记录频率响应时间和频率稳定性指标。

（3）试验结束试验结束后，需要对试验数据进行整理和分析，评估机组的调频性能。

同时，还要根据试验结果提出改进措施和建议，以提高机组的调频能力和稳定性。

四、试验要求1. 试验过程中，应确保机组的安全稳定运行，严格按照试验计划操作，遵守安全操作规程。

2. 试验数据的采集、记录和分析应准确可靠，保证数据的完整性和可比性。

3. 试验结果应与机组的设计要求和电网运行要求相符合，达到相应的性能指标。

五、试验评估指标1. 频率响应时间：指机组从负荷变化开始到输出功率稳定的时间，一般要求在规定范围内。

2. 频率稳定性：指机组在频率波动过程中的稳定性，一般要求频率波动范围小于规定值。

3. 负荷调节能力：指机组在负荷变化时的调节能力，一般要求输出功率能够在规定范围内稳定调节。

六、试验结果分析根据试验数据和评估指标，对机组的调频性能进行分析和评价。

若机组的调频性能达到要求，则可继续投入运行；若不符合要求，则需要进一步分析原因，并采取相应的改进措施。

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。

图1 一次调频负荷变化曲线修改3 试验方案总体分析基于一次调频在机组不同的运行方式下都可以投入的原则，设计了4种试验方案。

不同投入方式可以通过CRT上的按钮进行切换。

另外，一般情况下在DEH投入一次调频后，CCS不再投入一次调频，以避免功能上的重复导致负荷过调情况的发生。

但是，如果CCS侧不投入则存在明显的不足，即当DEH在一次调频作用下突然开大调门后，锅炉侧进行的是被动的扰动调整过程，虽然可以利用汽包炉的蓄热达到增减负荷的目的，但是负荷调整速度受到一定影响。

如果一次调频发生作用时，在CCS侧投入一次调频相当于为锅炉侧增加了一个主动调整信号，必然能提高机组的反应能力。

为此，设计了对CCS一次调频指令输出的速率，按F2(X)进行限制，总体方案如图2所示。

4种主要投入方式如下：(1)当CCS解列时，机组所有子控制系统处于自动，锅炉主控处于自动方式，DEH控制处于OA方式，DEH侧一次调频回路投入，功率回路不投入；(2)当CCS解列时，DEH控制处于OA方式，DEH侧一次调频回路投入，功率回路也投入；(3)当CCS投入时，机组所有子控制系统处于自动，DEH控制处于遥控方式，DEH侧一次调频回路解除，功率回路解除；(4)当CCS投入时，DEH控制处于遥控方式，DEH侧一次调频回路投入，功率回路解除。

在第4种方式中，DEH侧不能投入功率回路，否则会引起机组负荷的重复调节，从而产生波动。

机组正常投入CCS 时，AGC功能与一次调频叠加的负荷方向应该一致，故无须对其进行试验。

在实际投入一次调频功能过程中，观察到AGC与一次调频同时起作用时，未发生调节方向不一致的情况，这与理论分析相同。

对一次调频功能试验的参数进行了以下设定：(1)控制死区取±3 r/min，转速变化范围(±3～±10)r/min，转速不等率3％。

最大负荷限制3％。

该套参数在2001年6月20日的试验中采用。

(2)控制死区取±2 r/min，转速变化范围(±3～±9)r/min，转速不等率4％。

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。

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。

火电机组一次调频性能优化研究与应用摘要：电力建设是我国社会经济建设的重要内容之一，也是推动我国社会经济发展进步的重要支柱产业。

火电机组一次调频性能对我国电力事业的发展建设具有非常重要的影响，本文对火电机组一次调频性能的优化研究和应用进行充分的探讨，并提出可靠的建议，促进火电机组一次调频性能的进一步改善，从而推动我国电力事业不断进步。

关键字：火电机组；一次调频性能；优化研究电网的稳定性是用户能够使用安全、优质的电力能源的重要保障，而要确定电网稳定性是否良好，主要衡量指标之一就是电网频率，这也是衡量电能质量的重要指标之一。

随着我国科学技术水平的不断提高，发电机级单机的容量也在不断的扩大，在给电力建设带来优势的同时，也提高了并网机组故障跳闸的风险，严重冲击了电网频率，导致电能的质量下降，对用户对电能的使用体验造成了严重影响。

特别是随着社会经济的不断发展，对电力能源的需求正在不断增长，为了更好的满足用户的用电需求，必须要加强火电机组一次调频性能，对其进行优化，从而有效提高我国的电力服务质量，保证用户能够使用优质电力能源。

1、优化DEH侧一次调频回路DEH即是汽轮机数字电液控制系统，简称数字电调。

对DEH侧一次调频回路进行优化，需要比较汽机的实际转速和额定转速，然后对转速的偏差进行计算，再利用函数转换来修正阀位，最后再在汽机的阀位指令回路中进行叠加，就可以直接对汽机调门动作进行控制，从而进行输出。

需要注意的是，当函数设备为2r/min的调频死区时，此时汽机转速不超过2998r/min，此时阀位的修正量为正。

在这种环境下，汽机阀位指令以及进汽量、负荷都会增加。

如果汽机转速超过3002r/min时，此时的阀位修正量为负，汽机阀位指令、进汽量以及负荷都会相关减小。

此外，还要注意一次调频阀位修正量是有一定范围的，不能无限调整，其范围上限和下限分别是正6.6%和负6.6%。

DEH侧一次调频回路的控制方式为开环控制，在进行一次调频动作的过程中，能够对高度调门进行迅速开度，从而达到迅速改变机级功率的作用，有效提高一次调频的响应速度[1]。

300MW火电机组AGC与一次调频优化方案经验总结发布时间：2023-04-19T07:41:24.831Z 来源：《科技潮》2023年4期作者：李翔[导读] 贵溪发电有限责任公司（厂）二期工程装机容量为2×300MW机组，锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产制造的亚临界参数一次中间再热、自然循环汽包锅炉。

中速直吹制粉系统，燃烧煤种为烟煤。

锅炉制粉系统采用的是正压直吹式热风送粉。

以#5机组为例，结合电厂现状，控制系统优化范围分以下三项主要内容：国家电投集团江西电力工程有限公司贵溪分公司江西省贵溪市 335400摘要：文章介绍了火电机组协调AGC和一次调频功能的逻辑优化，阐述了电网对AGC和一次调频功能的考核要点，提出了相应的优化方案。

关键词：火电机组；AGC；一次调频；逻辑优化；调试试验；1 概述电网"两个细则"的实施加大了对发电厂电能质量的考核，制定了详细的奖惩方法，其中对AGC和一次调频的调节质量是其中的重点考核内容。

为了满足两个细则的要求，在保证机组安全性的前提下，对协调控制系统的AGC和一次调频的控制结构和控制方法需要进行相应的改进，才能为电厂争取最大的利益。

完善、优化AGC和一次调频功能成为火电机组全厂优化的一项重要内容。

2 优化范围贵溪发电有限责任公司（厂）二期工程装机容量为2×300MW机组，锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产制造的亚临界参数一次中间再热、自然循环汽包锅炉。

中速直吹制粉系统，燃烧煤种为烟煤。

锅炉制粉系统采用的是正压直吹式热风送粉。

以#5机组为例，结合电厂现状，控制系统优化范围分以下三项主要内容：1）协调AGC控制系统。

包括锅炉风、煤、水、磨等系统，其闭环控制系统要进行全范围的优化，以达到汽机快速响应AGC及一次调频指令、锅炉快速消除负荷及调频扰动以保证汽温汽压度等机组重要本地参数运行稳定性的效果。

2）一次调频控制系统。

3）DEH高调阀流量特性曲线优化。

火电机组一次调频功能试验研究
火电机组一次调频功能的试验研究已经开始，研究的具体内容包
括频率控制、负荷频响及调节响应等内容，为了站稳未来电网的发展
节奏，本次的研究在选择技术上重点考虑了火电机组的可靠性和抗干
扰能力。

首先，研究中对火电机组的分析定量化，对合理构建直流并网体系、发电机参数等进行了分析，并结合集成电路、现代工艺等新技术，采用改进的负荷频响方法建立方程，实现了频率控制，从而能够根据
用户所需有效地调节用户负荷需求。

其次，研究中还建立了负荷频响及调节响应的计算模型，并引入
了电势系统模型，结合电势系统和动态特性，可以实现对机组的负荷
调节，可以有效的实现负荷频响的抑制，从而提高电网的电子效率。

最后，研究采用了不同的控制策略设计了“自变”控制系统，并
采用数字控制方法进行模拟，以优化整个控制体系。

本次研究结果表明，引入调频技术可以满足对火电机组的调节需求，可以较好的改善
火电机组的可靠性和抗干扰性，为未来发展电网提供可靠的基础。

火电机组一次调频功能试验与优化摘要：衡量电能质量的重要依据之一是电网频率，如果电网的频率没有控制在要求的范围内，会严重影响电力系统的正常运行，威胁发电机组和电能用户的安全。

另外如果频率波动非常严重，会直接导致冲击电网情况的出现，甚至有可能造成电网出现崩溃，导致巨大的经济损失出现。

在各地电网公司开展调频工作的过程中，均明确要严格的分析和监测在网运行机组的一次调频功能，本文重点分析和研究火电机组一次调频功能试验与优化，以供同类型机组参考。

关键词：火电机组；一次调频；功能试验；优化1一次调频试验过程及参数设置1.1一次调频参数设置通常条件下，火电机组在工作的过程中主要是通过DEH以及CCS系统来控制和监测机炉压力和负荷。

频差的计算方法是电网额定频率减去实际电网频率的值获得的差值。

按规定要求，机组一次调频功能需要通过DEH与CCS协同操作，共同完成一次调频。

在实际操作过程中，300MW火电机组在进行一次调频的过程中，频率与负荷的修正曲线设置情况如下表所示(在计算的过程中，负荷的最大调整幅度依照±8%Pe来进行取值，转速不等率通常条件下依照5%来进行取值)。

表1 300MW火电机组一次调频频率一负荷修正参数1.2一次调频试验过程概述1.2.1一次调频信号测试机组退出一次调频或对一次调频最终输出量进行封锁，调度主站侧变化信号，观察DEH和CCS侧一次调频量变化是否与主站侧一致。

1.2.2迟缓率测试(1)让机组处于稳定工作的状态，对负荷进行控制，使之处于50%-100%Pe负荷段中当中的一个固定值，保持时间大约在10min-20min左右。

(2)设置机组控制的方法是投入锅炉跟随法。

(3)在DEH控制画面上进行相应控制的时候，需要认真仔细，并分析检测控制系统中模块的执行顺序。

(4)在计算负荷补偿逻辑以及计算DEH的频差情况的过程中，对强制转速差进行控制很重要，需要设置强制转速差，这个时候可以设定为-3r/min，另外，在计算的过程中，需要关注一次调频负荷修正目标量，将一次调频负荷修正目标量设定为-0.667%Pe(-2.0MW)，需要保证机组的负荷逐步转为稳定的状态。

火电机组一次调频性能分析及优化摘要：一次调频功能是并网运行发电机组基本特性之一，它能够有效抑制电网频率变化，提高系统抵御功率缺额扰动的能力。

本文结合火电机组一次调频试验，对机组一次调频试验过程中存在的问题及其原因，进行了较为系统、全面的阐述和分析，提出了改善和优化机组一次调频性能的方法和技术要求，对于规范和指导新建及运行机组一次调频试验，提高机组参与电网一次调频控制性能具有指导意义。

关键词：火电机组；一次调频；性能分析；优化1、前言电网频率反映了发电有功功率和用户负荷之间的平衡关系，是电力系统运行的重要控制参数，频率变化对系统的安全稳定运行具有重要的影响。

通过提高机组一次调频动作与电网要求的同步性以及高压调节阀动作的及时性，以保证机组一次调频动作正确率和效果，减小考核压力。

2、火电机组一次调频的意义目前火电机组控制系统中均设计有一次调频功能，根据规定100MW及以上新建和运行火电机组都必须具备一次调频功能，并经过一次调频试验达到合格要求。

通过一次调频试验可以获得机组参与电网一次调频控制的负荷响应特性，对机组能否参与电网一次调频控制提供技术依据。

机组参与电网一次调频控制功能必须满足电网稳定控制的要求。

但是从目前的实际情况看，部分机组控制系统频差函数、不等率等参数设置不正确，协调控制系统调节品质不理想，加之与机组AGC功能存在不协调问题，造成一次调频控制性能不能满足要求，负荷响应速率较慢，负荷响应不足，持续性也较差，机组一次调频参数设置的不合理，将会使得机组一次调频功能不能正常发挥作用，严重影响电网一次调频控制的执行力度以及电网频率的稳定。

3、火电机组一次调频性能分析及优化火电机组经过长时间的运行和不同的运行工况，机组特性会发生改变，由此也影响到机组一次调频性能。

结合多台火电机组一次调频运行状况的分析及多种改进方法的尝试效果，总结出影响一次调频效果及性能的下列主要因素。

3.1AGC指令与一次调频动作反向机组AGC工况下常出现AGC指令和一次调频动作目标两者之间调节作用反向的情况。