随着我国工业化进程的加快和环保意识的增强，燃煤电厂的规模也随之扩大。为了保证电力系统的安全、经济、有效运行，提高电力质量和电网的频率稳定性，需要对火电机组进行调频。由于自然环境的限制，风电、光伏、生物质发电等新能源发电设备突然停电，需要火电机组完成调频任务。因此，准确快速响应电网调频需求已成为火电机组的重要任务。

 

一次调频的主要参数

 

a.转速不等率是指当机组从空载到额定负载时，当调整系统给定值不变时，单位的转速变化与标称速度之比一般用百分比表示。

 

b.一次调频响应延迟是指机组电网频率超过一次调频死区后，机组负荷向调频方向变化所需的时间。

 

c.FM稳定期是指当机组电网频率高于FM死区时，系统负载在FM操作的目标值范围内。

 

d.调频死区是指当电机速度接近标称速度范围时，调频不工作。

 

e.负载变化的大小是调频负载波动的上限和下限。当电网频率变化较大时，系统的负载不会随着调频负载的变化而变化，从而保证了系统的稳定性。随着负载变化范围的降低，其参与调频的能力也随之减弱。

 

国家电网一次调频考核细则

 

一般来说，两条规则规定，1万千瓦以上的机组必须具备调频能力，负荷调节限制的设置不得小于±6%。FM调频性能优先考虑FM实时监控评价。该系统是指当电网频率干扰时，FM的在线运行状态。如果本月没有符合要求的数据，则使用FM在线监控系统进行手动随机测量。FM实时监控评价系统的启动条件为：频差大于0.033Hz，持续时间大于20秒，最大频差大于0.067赫兹，跳跃时间小于15秒。

 

人工测量通过调度发送加载试验或加载试验，信号维持45秒，并进行调频±3%PE加载或减载试验。燃煤机组FM总功率系数为0~15秒，0~30秒，0~45秒必须达到0.4、0.6、0.7。

 

调频积分因数KF计算公式如下：

 

Hi-一次调频实际积分电量，

 

MWHe———一次调频理论积分电量，

 

MWT0-一次调频起始时间，

 

sti———当前时间,

 

SP0-t0期间的实际功率，

 

MWPi———目前的实际功率，

 

MWPg———理论功率是通过转速不等率计算的，

 

MWKf———一次调频积分因数

 

3某电厂机组一次调频功能介绍

 

电站二期工程规模为2×350MWDCS采用DCS(DCS),DCS采用EMERSONOVATION3.5系列。调频控制策略采用传统的协调控制和汽机转速控制(CCS+DEH)结合控制模式，调频函数计算频率偏差后，一方面根据转速不等率转换为负载需求指令，叠加到限速功能处理的负载指令中，作为实际指令进入CCS（机炉协调控制系统）负载控制逻辑；另一方面计算为汽轮机门流量前馈，直接导致汽轮机门开度变化｡这种CCS+DEH方法结合了机组机炉响应的优点，可以充分利用蓄热潜力，使汽机和锅炉同时响应，满足电网响应的要求，是目前比较常见的方案｡

 

4方面因素

 

4.1转速不等

 

转速不等率δ是反映汽轮机调频能力的重要指标，代表功率相对变化对应的转速相对变化，是指机组各调节系统设定值不变时，从零到额定功率对应的转速变化值和额定转速N0(3000r/)min)相比之下，公式如下：

 

δ=(Nmax-Nmin)N0×100%

 

在机组负荷的实际变化中，ΔN表示实际调节中的转速变化。Pe是机组的额定负荷，Pg是通过转速不等率计算的理论功率。转速不等率可表示为：

 

δ=-(ΔN/N0)/[(Pg-Pe)/Pe]×100%

 

可计算得出：

 

Pg=-(ΔN/N0)Pe/δ+Pe

 

可见，转速不等率与功率变化量成反比，δ机组对电网的调频能力越小，运行越稳定；δ调频能力越小，调频能力越强，但运行稳定性越差｡综述，转速不等率更好地反映了当前机组一次调频能力的强弱｡

 

4.2频差死区

 

频差死区的设置是为了防止电网频率小幅波动时不必要的频繁动作。如果频率调节过于敏感，不利于设备的安全运行｡南通电厂机组一次调频死区均设置为：±2r/min,也就是说，当转速范围为2998~3002r/min,调频指令不会动作｡

 

4.3负荷变化范围

 

为了保证机组的调频容量和设备的安全运行，FM操作时必须避免DEH、CCS发生了很大的变化，从而影响了系统的工作状态。南通电厂一次调速最大转速为11r/分钟，负荷变化范围为±6%，按照江苏电网的有关规定。