某厂一次调频试验报告课件docWord文档格式.docx

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本机共设有7级回热抽汽，分别供3台高加、1台除氧器和3台低加使用，除氧器采用滑压运行，各级加热器疏水采用逐级自流。

机组高压转子有一个单列调节级和11个压力级；

中压转子有8个压力级；

低压转子有2×

7个压力级。

机组的基本参数见表1。

表1机组基本参数

参数名称

参数值

额定工况功率

660MW

最大工况功率

691.251MW

主蒸汽额定流量

1955.226t/h

主蒸汽最大流量

2066.217t/h

主蒸汽额定压力

24.3MPa

主蒸汽额定温度

566℃

再热蒸汽额定压力

4.119MPa

再热蒸汽额定温度

低压缸排汽压力（背压）

11kPa

额定转速

3000r/min

最终给水温度

278.3℃

热耗率

7951.4kJ/kW·

h

1.2控制系统简介

660MW扩建工程DCS系统采用北京国电智深控制技术有限公司的EDPF-NT+控制系统；

硬件设备包括工程师站、操作员站、历史数据站、过程控制站、网络通讯设备等。

汽轮机电液控制系统（DEH）是使用的是北京国电智深控制技术有限公司的EDPF-NT+控制系统与DCS相同的软件和硬件，并纳入DCS系统,分别布置在DPU42/DPU43控制器。

其先进性在于分散的结构和基于微处理器的控制，这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。

100MB带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离，又可以通过它来相互联系，可以说是整套系统的一个核心。

系统的主要构成包括：

工程师站、操作员站、控制器等。

DEH数字电液调节系统主要性能指标如下：

（1）转速控制精度达到（额定蒸汽参数下）空转转速，转速波动≤2.0r/min；

（2）控制系统不灵敏度≤0.067%；

（3）可控转速上限为4000r/min；

（4）负荷控制精度≤±

2.0MW（在额定蒸汽参数稳定的条件下）；

（5）速度不等率测试时设定为5%；

（6）控制周期：

100ms；

（7）相关参数当前设定值：

a）转速控制回路（并网前）：

Pt=15，Ti=5s，Td=0，Kd=0；

b）负荷控制回路：

Pt=0.13，Ti=25s，Td=0，Kd=0；

c）调节级压力控制回路：

Pt=0.2，Ti=20s，Td=0，Kd=0。

DCS分散控制系统相关参数当前设定值：

（1）锅炉主控：

a）BF方式PID参数：

Pt=1.5，Ti=240s，Td=0，

b）CCS方式PID参数:

Pt=1.2，Ti=250s，Td=0，

（2）汽机主控：

a）TF方式PID参数：

Pt=0.5，Ti=60s，Td=0；

b）CCS方式PID参数：

Pt=0.3，Ti=60s，Td=0；

（3）控制周期：

200ms；

（4）速度不等率可通过设定一次调频函数确定，测试时设定为5%。

2试验条件

2.1电网频率稳定在规定要求的范围，试验期间不应有非试验性质大的负荷变动（如：

大型设备投入、机组并网、解列等）；

2.2机组负荷在400MW－600MW范围内。

依照《西北电网发电机组一次调频运行管理规定》要求，关于机组一次调频响应行为的测试应在机组80%的额定负荷进行，因此该项测试前将机组稳定运行在80%的额定负荷（即520MW）10min以上；

2.3各模拟量控制系统投入自动运行，调节品质达到«

火电工程调整试运质量检验及评定标准»

；

2.4协调控制系统的各种功能经过试验并且已投入运行；

2.5机组在协调方式或者DEH在本机功率回路方式下运行；

2.6模拟量负荷扰动试验已经完成。

3系统设计及试验方法

根据要求，试验分两部分，首先检查DEH一次调频能力，将DEH转速不等率设为5％。

设定网频增到3150转/分时，功率回路参考值减少100%。

当网频减到2850转/分时，功率回路参考值增加100％，但功率回路参考值限制在-6%～6%之间，即±

39.6MW。

转速死区为±

2RPM（±

0.034Hz），转速变动幅度为2989rpm～3011rpm之间。

在DEH一次调频投入的基础上再投入DCS一次调频回路，将DCS转速不等率设为5%，设定网频增到3150转/分时，功率回路参考值减少100%。

一次调频回路在负荷变化率限制之后，不受负荷变化率限制。

4试验时记录的主要参数

实际负荷值、负荷参考值、转速差值、CCS负荷最终值、机前主蒸汽压力、调门开度。

5试验步骤

5.1逐步投入以下各主要系统的自动调节回路：

5.1.1主蒸汽压力调节系统

5.1.2锅炉给水调节系统

5.1.3主蒸汽温度调节系统

5.1.4再热蒸汽温度调节系统

5.1.5炉膛压力调节系统

5.1.6送风及氧量校正调节系统

5.2在各回路自动调节系统工作稳定后，投入协调控制系统（机炉协调方式）。

5.3当机组协调控制投入稳定后进行DEH侧一次调频试验。

5.3.1设定目标负荷500MW，并确认DCS侧一次调频回路未投入。

5.3.2试验前机组负荷稳定在500MW，试验开始后先后强制机组转速在2988rpm～3012rpm范围内变化。

观察各调阀及负荷响应情况并记录机组负荷及各参数变化数据。

5.4机组负荷稳定在500MW，待机组负荷及运行参数稳定后，同时投入DCS侧一次调频回路，先后强制机组转速在2988rpm～3012rpm范围内变化。

6调试过程

具体试验过程

试验时间：

2011年3月17日21:

23:

25至22:

53:

04

6.1DEH单侧一次调频试验

将DCS投入BF方式，机组负荷设定500MW；

DEH侧投入功率回路且投入一次调频回路。

试验曲线如图1～图8所示。

将实际转速值依次模拟阶跃至3002r/min、2998r/min、2996r/min、3004r/min、2992r/min、3008r/min、2989r/min和3011r/min。

根据图1～图8得出表2～表7试验数据。

6.2DCS和DEH双侧一次调频试验

机组处负荷设定值500MW，负荷变化率设为10MW/min。

DCS处于协调方式、DEH处于阀控方式，同时投入DCS侧一次调频回路及DEH侧一次调频回路。

试验曲线如图9～图16所示。

根据图9～图16得出表8～表13试验数据。

图1DEH功环投入方式下实际转速模拟至3002r/min曲线

图2DEH功环投入方式下实际转速模拟至2998r/min曲线

图3DEH功环投入方式下实际转速模拟至2996r/min曲线

表2DEH功环方式转速给定值扰动2996r/min时的一次调频性能

名称

扰动2996r/min

恢复为3000r/min

扰动前

3s

15s

45s

恢复前

功率（MW）

500.0

510.1

509

508

502.69

499.6

—

总阀位指令（%）

95.1

95.2

95.26

94.87

GV1阀位（%）

27.64

28.35

28.48

28.59

27.81

27.57

GV2阀位（%）

27.92

28.60

28.71

28.82

28.10

27.86

GV3阀位（%）

GV4阀位（%）

机前压力

23.40

23.30

23.29

23.10

23.05

负荷响应时间：

2s；

负荷增加8.8MW的时间：

3s；

稳定时间：

12s。

图4DEH功环投入方式下实际转速模拟至3004r/min曲线

表3DEH功环方式转速给定值扰动3004r/min时的一次调频性能

扰动3004r/min

499.5

493.7

491.1

491.5

491.0

496.8

95.07

94.58

95.14

27.78

27.21

27.10

27.70

27.85

28.06

27.46

27.34

28.00

28.18

23.100

23.20

14s；

21s。

图5DEH功环投入方式下实际转速模拟至2992r/min曲线

表4DEH功环方式转速给定值扰动2992r/min时的一次调频性能

扰动2992r/min

500.5

520.6

527.0

526.5

525.4

497.4

499.0

96.37

95.35

95.12

28.19

31.22

31.28

31.15

31.41

28.61

28.24

28.42

31.27

31.32

31.20

31.45

28.85

28.49

22.80

22.56

22.30

21.99

21.73

22.00

22.10

1s；

负荷增加26.4MW的时间：

13s。

图6DEH功环投入方式下实际转速模拟至3008r/min曲线

表5DEH功环方式转速给定值扰动3008r/min时的一次调频性能

扰动3008r/min

475.7

475.2

473.0

494.2

498.0

95.52

94.50

94.29

95.33

95.60

29.40

27.01

26.79

28.56

29.45

29.58

27.24

27.00

28.80

29.63

21.86

22.25

22.48

22.58

22.34

22.20

负荷增加-26.4MW的时间：

18s；

40s。

图7DEH功环投入方式下实际转速模拟至2989r/min曲线

表6DEH功环方式转速给定值扰动2992r/min时的一次调频性能

500.58

540.7

539.7

538.5

95.74

97.16

97.45

95.65

28.27

34.23

35.23

35.09

37.09

29.47

29.64

29.44

34.57

35.32

35.21

29.80

22.26

21.88

21.44

21.17

20.62

20.87

21.18

4s；

39s。

图8DEH功环投入方式下实际转速模拟至3011r/min曲线

表7DEH功环方式转速给定值扰动3011r/min时的一次调频性能

扰动3011r/min

464.1

461.97

459.8

460.9

94.00

94.32

94.11

95.95

26.38

26.62

26.50

26.51

30.32

30.53

26.56

26.82

26.71

26.60

26.61

30.43

30.57

21.46

21.79

22.19

21.95

18s；

45s。

图9CCS和DEH同时投入一次调频方式下实际转速模拟至3002r/min曲线

图10CCS和DEH同时投入一次调频方式下实际转速模拟至2998r/min曲线

图11CCS和DEH同时投入一次调频方式下实际转速模拟至2996r/min曲线

表8DEH和CCS同时投入一次调频功能转速给定值扰动2996r/min时的一次调频性能

501.1

508.5

510.6

509.5

503.22

497.9

95.62

95.90

95.96

95.58

95.55

29.24

30.49

30.47

30.29

29.04

29.19

29.43

30.59

30.40

30.41

29.38

21.92

21.80

21.71

21.60

21.48

21.53

21.62

5s；

30s。

图12CCS和DEH同时投入一次调频方式下实际转速模拟至3004r/min曲线

表9DEH和CCS同时投入一次调频功能转速给定值扰动3004r/min时的一次调频性能

493.2

487.3

489.47

502.7

95.31

95.05

95.25

95.85

28.50

27.99

28.15

28.37

29.34

29.60

28.74

28.26

28.41

28.72

29.52

29.76

29.53

21.77

21.97

22.17

22.14

22.03

负荷增加-8.8MW的时间：

28s。

图13CCS和DEH同时投入一次调频方式下实际转速模拟至2992r/min曲线

表10DEH和CCS同时投入一次调频功能转速给定值扰动2992r/min时的一次调频性能

522.8

528.6

504.8

496.3

95.59

95.54

96.76

95.68

95.38

32.17

32.55

32.29

32.50

29.23

29.09

32.26

32.77

32.42

32.70

29.42

29.29

22.15

21.64

21.27

20.98

21.15

21.35

7s；

44s。

图14CCS和DEH同时投入一次调频方式下实际转速模拟至3008r/min曲线

表11DEH和CCS同时投入一次调频功能转速给定值扰动3008r/min时的一次调频性能

482.6

473.61

473.6

488.42

501.64

94.62

94.17

95.80

29.46

26.72

28.97

29.50

27.23

26.97

26.