一次调频试验方案.docx

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一次调频试验方案

华润电力（锦州）有限公司＃1、#2机组一次调频试验方案

按照《东北电网发电机组一次调频调度管理暂行规定》中的要求，我公司将安排对#1、#2机组的一次调频性能和参数进行试验。

一次调频试验领导小组组成：

组 长：

赵永超

副组长：

杨景军 王蕴铁

组 员：

杨凤阁 任志远 张 力  王希哲  张天宝  杨守文  金广民

陈文奇 孙旭东 高铁民 石 雷

1.前言

1.1试验目的

通过机组的一次调频试验，了解机组调速系统的静态特性和相关指标，定量认识调速系统相关环节的技术参数，检测机组在电网存在网频偏差情况下的快速补偿能力，即按照《东北电网发电机组一次调频调度管理暂行规定》中的要求，验证机组DEH和CCS中的一次调频逻辑和参数设置是否达标，考核机组是否具备参与电网一次调频能力。

1.2 试验依据

1.2.1 《汽轮机调节控制系统试验导则》（DL/T-711-1999）

1.2.2 《东北电网发电机组一次调频调度管理暂行规定》

1.2.3 有关制造厂家产品说明书、技术要求及图纸。

1.3基本参数和技术指标定义

1.3.1一次调频

由于系统内机组跳闸或大用户发生跳闸时，电网频率发生瞬间变化，一般变化幅度较大，变化周期在10秒到1～2分钟之间，要求网上机组的负荷能够在允许的范围内快速地调整，以弥补网上的负荷缺口，保证电网频率稳定的过程，称为一次调频。

1.3.2调频死区

机组一次调频频率死区是指系统在额定转速附近对转速的不灵敏区，为了在电网频率变化较小的情况下提高机组稳定性，一般在电调系统设置有频率死区。

1.3.3一次调频动态特性

一次调频特性是汽轮发电机组并网运行的基本特性之一，它是指电网负荷变化引起电网的频率发生变化后，机组在控制系统的作用下自动地增加（电网频率下降时）或减小（电网频率升高时）自身的功率，从而限制电网频率变化的特性。

1.3.4功率补偿量

功率补偿量（ΔP）是由机组速度变动率δ和转速偏差Δn等相关参数计算出来的，公式如下：

ΔP=P0/n0×（Δn－Δ）/δ 

其中，P0为机组额定容量

n0为机组额定转速

Δn为转速偏差（包含死区的机组转速与3000转之差），即:

Δn=n-3000；

Δ为转差死区；

（Δn－Δ）为刨除死区后能够贡献电量的实际转速偏差，以死区Δ=±2r/min为例，即：

当电网频率高（机组转速大于3000转/分）时（Δn－Δ）=n-3002;当电网频率低（机组转速小于3000转/分）时（Δn－Δ）=n-2998。

1.3.5速度变动率

转速不等率（δ）是指机组调节系统给定值不变的情况下，汽轮机由空负荷到满负荷的转速变化量与额定转速之比,通常以百分数形式表示，其计算公式为:

δ=（n1-n2）/n0×100%

式中：

n1：

汽轮机空负荷时的转速,

n2:

汽轮机满负荷时的转速,

n0：

汽轮机额定转速。

对速度变动率的解释如下:

汽轮机在正常运行时,当电网发生故障或汽轮发电机出口开关跳闸使汽轮机负荷甩到零,这时汽轮机的转速先升到一个最高值然后下降到一个稳定值,这种现象称为"动态飞升"。

转速上升的最高值由速度变动率决定,一般应为4～5%。

若汽轮机的额定转速为3000转/分,则动态飞升在120～150转/分之间。

速度变动率越大,转速上升越高,危险也越大。

1.3.6一次调频负荷响应滞后时间

一次调频负荷响应滞后时间是指运行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的时间。

1.3.7一次调频负荷响应时间

一次调频负荷响应时间是指从电网频率越过该机组一次调频的死区开始，达到理论计算的一次调频的最大负荷调整幅度90%的时间。

1.3.8一次调频负荷响应稳态时间

一次调频负荷响应稳态时间是指从电网频率越过该机组一次调频的死区开始，达到理论计算的一次调频幅度±5%以内的时间。

1.3.9一次调频稳定时间

一次调频稳定时间是指运行机组从电网频率越过该机组一次调频的死区开始，达到一次调频的最大负荷调整幅度的时间。

1.4技术指标

1.4.1一次调频负荷响应滞后时间：

合格标准：

小于3s；

1.4.2一次调频负荷响应时间：

机组应在15s内达到理论计算的一次调频的最大负荷调整幅度的90%。

1.4.3一次调频负荷响应稳态时间：

合格标准：

小于45s；

1.4.4一次调频稳定时间：

合格标准：

60s以内；

2．一次调频试验前的准备

2.1在进行功能试验前，应由生产技术部、检修部、运行部、设备供应方（DEH装置组态、控制系统组态方等相关单位）和功能试验人员联合成立一次调频功能试验组，功能试验组成员要对本次功能试验的要求、内容、步骤和可能出现的影响有充分的了解；负责确认在线功能试验大纲；向有关参加功能试验人员进行技术交底；按功能试验要求对机组运行状况及功能试验所涉及的控制系统有关部分进行检查、确认；必要时安排进行若干项预备性功能试验；制定当功能试验工况异常时，保证机组运行安全、设备安全的技术措施；联系并负责组织、实施功能试验工作，最后确认功能试验工作结束等。

2.2 参与功能试验的所有人员应对《东北电网发电机组一次调频调度管理暂行规定》深刻领会，并应在功能试验中，严格按照《东北电网发电机组一次调频调度管理暂行规定》执行。

2.3 汽轮发电机组和DEH的相关技术资料（如：

机组容量、汽轮机型号、调速系统类型、DEH中关于一次调频部分的逻辑组态图等）应当提供给功能试验组，以便功能试验组对该机组一次调频功能的实现，进行可行性审查，保证一次调频功能试验的准确性。

2.4 将功能试验所需记录参数，编入工程师站所含趋势画面之中，以便每次功能试验结束时，分析功能试验对机组的影响。

2.5 在一次调频功能试验前至少提前一天，电厂运行值长要与电力调度通信中心取得联系，向电力调度通信中心申请负荷。

3．一次调频试验的条件

3.1.检查机组是否在所有正常运行方式下，均具备一次调频功能，若不能满足在机组检修期间已经按照调度要求将功能修改完成。

3.2.在DEH和CCS的一次调频逻辑中，增加试验逻辑，用于一次调频功能试验。

3.3.在机组启动前，完成机组一次调频功能模拟测试（验证控制逻辑的正确性）

3.4.汽轮发电机组调速系统能正常运行

3.5.流量特性修正准确，调节系统的不等率为线性

3.6.汽轮机阀门严密性和阀门快关性能合格

3.7.机组在设计的正常工况下能稳定运行，影响热工自动控制系统投运的机组主、辅设备的缺陷已全部消除。

3.8.机组主要热控系统（DAS、CCS、MCS、SCS、FSSS、DEH、BPS等）均已正常投入。

能满足机组各种运行工况（机组负荷稳定工况，机组负荷正常变化工况，以及锅炉各种正常、随机性扰动工况等）的要求。

3.9.主蒸汽压力、主蒸汽温度、真空等参数维持在额定值，功能试验机组在适宜的额定工况下运行（机组在75%额定负荷区间运行）

3.10.组态方在控制系统的历史站上记录一下参数：

机组负荷、转速、调门开度、一次调频转差、一次调频增量功率、一次调频已动作、主汽压力、主汽温度、炉膛负压等

3.11.DCS组态厂商和DEH组态厂商（或逻辑修改方）的技术人员已在现场，负责与控制系统相关的操作。

4．一次调频功能试验方式

4.1控制方式

a.CCS控制方式，机组一次调频由CCS和DEH共同实现。

b.解除协调，机组一次调频在DEH实现。

4.2  DEH和CCS内的一次调频逻辑

在机组负荷60%～100%的范围内允许投入一次调频。

有关参数要求如下：

a.一次调频死区：

±2r/min

b.一次调频最大负荷变化幅度为额定负荷的±8%

c.一次调频不等率：

5%

d.一次调频负荷下限：

120MW（投入条件）

e.一次调频负荷上限：

200MW（限制条件）

4.3  一次调频曲线设定

根据《东北电网发电机组一次调频运行管理规定》，机组一次调频负荷补偿曲线设置如下图所示。

转差为：

3000-实测转速

图一

5.试验方法及试验记录设备

5.1 试验方法

在控制系统的工程师站上采用手动置数方式模拟改变汽机测量转速，检查一次调频动作情况。

每改变一次转速设定值，记录完数据后，恢复转速设定值为额定转速3000r/min待机组负荷稳定、压力稳定时，再做下一次试验。

5.2 试验记录设备

利用DCS、DEH数据记录功能，记录以下参数：

试验前后机组负荷、转差值、调门开度及炉侧重要参数主汽压力、主汽温度、汽包水位、炉膛负压等。

6.试验步骤

6.1  DEH阀位控制方式

确认机组处于DEH阀位控制方式，锅炉主控、汽机主控手动，其它各系统自动投入，各项保护投入运行，机组负荷在70～90%正常工作区。

6.1.1分别改变转速设定值2989r/min、2986r/min检查一次调频动作情况，并记录参数改变前后机组负荷、调门开度、响应时间及炉侧重要参数主汽压力、主汽温度、汽包水位、炉膛负压等。

6.1.2分别改变转速设定值3011r/min、3014r/min检查一次调频动作情况，并记录参数改变前后机组负荷、调门开度、响应时间及炉侧重要参数主汽压力、主汽温度、汽包水位、炉膛负压等。

6.2  DEH功率控制方式

确认机组处于DEH功率控制方式，锅炉主控、汽机主控手动，其它各系统自动投入，各项保护投入运行，机组负荷70～90%正常工作区。

6.2.1分别改变转速设定值2989r/min、2986r/min检查一次调频动作情况，并记录参数改变前后机组负荷、调门开度、响应时间及炉侧重要参数主汽压力、主汽温度、汽包水位、炉膛负压等。

6.2.2分别改变转速设定值3011r/min、3014r/min检查一次调频动作情况，并记录参数改变前后机组负荷、调门开度、响应时间及炉侧重要参数主汽压力、主汽温度、汽包水位、炉膛负压等。

6.3 CCS控制方式

确认机组处于CCS控制方式，其它各系统自动投入，各项保护投入运行，机组负荷在70～90%正常工作区。

（在DEH处于遥控方式下的试验，在一次调频试验前敲定）

6.3.1分别改变转速设定值2989r/min、2986r/min检查一次调频动作情况，并记录参数改变前后机组负荷、调门开度、响应时间及炉侧重要参数主汽压力、主汽温度、汽包水位、炉膛负压等。

6.3.2分别改变转速设定值3011r/min、3014r/min检查一次调频动作情况，并记录参数改变前后机组负荷、调门开度、响应时间及炉侧重要参数主汽压力、主汽温度、汽包水位、炉膛负压等。

7．安全措施

一次调频功能试验关系到机组的安全、稳定运行，进行该项功能试验工作时应在功能试验项目组的统一组织、指挥下进行，功能试验工作不应危及机组的安全运行。

在功能试验过程中如出现危及机组的安全、稳定运行的情况时应立即停止功能试验，并恢复机组稳定运行。

在确认机组稳定运行后，再重新开始功能试验。

7.1 试验中的异常情况处理

为防止及处理功能试验过程中出现意外的工况，运行人员应熟悉功能试验内容，做好充分的事故预防措施，同时对正在运行的锅炉、汽机设备缺陷必须心中有数，当锅炉侧给煤不畅、减温水门卡涩或汽机侧轴向位移大、振动大时，严禁功能试验。

对于功能试验过程中可能出现的其他情况，要求运行人员做好处理相应事故的预想大纲，预想大纲应当按照《二十五条反措》、《电厂运行规程》中的具体相应措施进行。

7.2 安全注意事项

7.2.1 所有功能试验人员应严格执行《安规》及现场有关安全规定，确保功能试验工作安全可靠地进行。

7.2.2 运行人员应在功能试验过程中，加强运行参数监视，保持机组负荷稳定，对参数的异常情况，应及时汇报，当有危及人身、设备安全的情况，可自行停止功能试