一次调频基本原理:
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一次调频基本原理:
我们知道电能是不能储存的,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;简单来说,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两个原则:快速与安全。
2.1 DEH频率调节原理:
在电液调节系统中,速度不等率的数值和形状,都可以采用电路或数字的形
式任意设定。在机组单机运行时,电液调节系统往往采用无差调节系统,转速控
制完全由PID调节规律来实现,因此没有速度不等率的问题。下面仅讨论并网运
行时的调频问题。
图2-1 DEH调节原理图
升速、并网、甩负荷转速调节由P1I1调节器完成,实现无差调节。并网后为
负荷调节,由一次调频和功率P2I2调节两个回路组成。
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如果一次调频回路不投入,而只投功率回路,系统为定功率运行。
如果功率回路不投入,而只投一次调频回路,系统为有差频率运行。
一次调频和功率都投入,则系统为功频调节系统。
DEH系统各主要环节传递函数如图2-2,其对应的参数见下表:其中表内未
填写的参数见汽轮机参数试验报告和发电机参数试验报告。
BR
X
sTK221sTK111++-+MKsTM1
1-+LVDT主汽压TPsTR11CHCL++OPCTupTdownNYsTa1
sT
e
1
CD-+-++-主变开关
BR
MW
转速
n
+
-
电网
频率n0送入电网MW给定
+3000-
n
n
sTV1
1
X
Δ
n
δ
Δ
n
图2-2 DEH调节系统传递函数
DEH控制系统环节参数表
调速系统各环节参数表
序 名称 符号 单位 机组容量(MW)
1 转速调节器增益 K1
2 转速调节器时间常数 T1 秒
3 功率调节器增益 K2
4 功率调节器时间常数 T2 秒
5 伺服系统增益 KM
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6 油动机时间常数 TM 秒
7 油动机开启时间常数 Tup 秒
8 油动机快关时间常数 Tdown 秒
9 蒸汽室时间常数 TV 秒
10 高压缸功率系数 CH
11 中、低压缸功率系数 CL
12 再热器时间常数 TR 秒
13 转子时间常数 Ta 秒
14 汽轮机空载流量系数 α %
15 电机同步功率时间常数 Te 秒
16 异步功率阻尼系数 CD
17 调速系统不等率 δ % 4.5
18 一次调频死区 Δ rpm 2
19 一次调频转速降范围 Δnk rpm 12
20 一次调频加负荷范围 Xk MW 24
2.2 协调方式下一次调频作用原理
本次试验的机组,在协调方式下一次调频控制功能原理如下图所示,在未投
入协调控制方式时由DEH实现一次调频,与DCS系统相比,DEH系统响应快,由
DEH系统来承担一次调频任务比较合适。而在投入协调控制功能后由DCS和DEH
共同完成一次调频功能;同时必须注意,在DEH调频时的DEH与CCS系统接口设
计,应当按照如图一的方法,否则由于CCS的功率大闭环作用,使DEH的调频作
用被抵消。
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CCSREFX1REFDMDMW+
++-FDEMCCSDMD:CCS功率给定REFDMD:DEH功率给定REFDMDMW:DEH功率给定参考FDEM:DEH流量参考X1:一次调频量MW:实际电功率n:机组转速PIDX1dnREFDMD额定转速探头3000+-nMW++CCS侧DEH侧负荷给定负荷参考调频量+-
X1
限幅
图2-3 协调方式下一次调频作用原理图