火电厂一次调频的问题研究与优化

火电厂一次调频的问题研究与优化

(广东珠海金湾发电有限公司广东珠海519000)

摘要:火电厂是我国电力行业的支柱之一,通过火力发电为我国的社会建设以及人们的生活提供了大量的电力。但要想保证火电厂可以一直为社会发展和人们的生活提供充足的电力就必须解决一次调频问题。一次调频问题是火电厂在运行过程中最需要被关注且最需要解决的一类问题,因为一次调频功能关系着火电厂供电的稳定性以及可靠性。因此,一次调频问题应该被纳入火电厂日常运检的重点问题行列,以保证它的合格性以及稳定性。基于此,本文围绕火电厂一次调频问题的技术指标和实现办法等方面进行简要的论述。

关键词:火电厂;一次调频问题;技术指标;实现办法

引言

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±36MW(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。它有自己的计算公式,见公式(1)。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。

(1)

所谓的频率死区并不是指停止运行工作的系统或者区域,而是指对电网的转速反应较为迟缓的区域。频率死区的设定主要是为了提高电网运行的稳定性,减少其拨动的情况,所以它是电网中的一个不可或缺的组成部分。而调频负荷范围也是机组运行中的一种保护性区域,电网甚至是机组在运行时总是会遇到一些超负荷的情况,有调频负荷范围在机组或者电网就可以有机会对超负荷的问题进行一定程度的自我调节,从而防止安全事故等问题的衍生。机组迟缓率是指机组内的某些部件或者系统由于安检工作不到位或者保养工作不到位等原因而使其不能正常的高效率工作的问题的反应数据,它的存在是为了帮助调节系统将机组的转速控制在有效的范围内。迟缓率的计算也有其公式,如公式(2)。机组的数据还有一项是关于运行补偿量的,即一次调频功率补偿量(ΔP),它反映的是机组转速不等率与电网频率频差之间的关系(Δn),具体关系如公式(3)。

2.火电机组一次调频的实现方法

火电机组的正常运行是靠两个系统支撑的,即DEH系统和CCS系统,这两个系统同时也是火电机组一次调频问题的主要承担者,两个系统围绕一次调频问题互相独立工作。电网的最大特点就是频率信号难以捕捉,闪烁不定,所以只能选取一个参照转速作为标准,即汽轮机转速。DEH系统是运行的主系统,负责电网的开关以及转速调节等工作,在操作DEH系统时,只需要拨动两个阀门,频差信号阀门与综合阀门,频差信号阀门愈靠近综合阀门则代表转速的调节速度为快速。而CCS系统主要为校正调节系统,它的工作性质差别不大,只需保障电网运行的转速维持在一个稳定、精确的区间内即可,若电网的转速需要调节,CCS系统也需要进行相应的调节。

3.火电厂一次调频的问题和优化方法

一次调频的考核指标是通过积分电量/理论动作电量积分的比例来考察的,一般认为值小于50%为不合格。

根据电厂资料统计,导致一次调频不合格的因素有很多,主要有以下几个原因:高压蒸汽调节阀门的调节曲线不够理想;CCS侧的调节系统死区和速率不够协调;DEH系统的速率信号延误;RTU数据传送延迟等。

针对以上的问题,在技术层面,我们采用优化高压调阀的曲线,使其更加与实际情况吻合,使曲线接近线性化;更换或者加装精度高的变送器来提高DEH转速信号的准确度;针对CCS系统适当的提高PI控制参数,加快负荷的调节速率;测算出RTU基本延时,然后增加对应的调频量。通过上述技术方面的优化,可以有效的提升一次调频的合格率。

火电厂的一次调频问题虽然复杂,涉及到的数据庞多,但这并不代表这个问题不能被完全的优化和控制。除了技术层面的优化,对于平时工作也有着需要优化的方面。其中最常见的办法就是要加强巡检的次数,也就是要加强相应的监控。一旦发现数据有任何的拨动或者不正常就应该立即提高警惕,观察其变化,以能够保证在第一时间内对出现的问题进行相应的解决和控制。但要实现这种预想,首先要做的就是要全面提高工作人员的工作责任感和综合素质。虽然像火电厂类的大型电力发源地,一般情况下不会出现较大的问题,这样就会滋生工作人员的侥幸心理,通过加强工作责任心就可以很好的规避这类问题,从而使得调频故障能够得以及时解决。随着科技水平的提高,火电厂也会运用更多的科技手段,只有提高工作人员的综合素质才能保证其操作的规范性以及反应问题的灵敏性。

4.结束语

一次调频问题对于火电厂、对于电网都是具有关键意义的,从某种程度上来说,一次调频问题的控制力度将直接影响到人们生活和发展。因为,一次电频问题的合格性将直接影响着火电厂运行的稳定性和高效性。但火电厂的一次调频问题也要靠诸多的数据进行反馈,因此,火电厂的一次调频问题负责人必须要做好数据的监测和计算,针对问题进行对应的解决,时刻将其控制在合格的范围内。

参考文献:

[1]杨振勇,李卫华,骆意.火力发电机组一次调频问题研究[J].华北电力技术,2008(1):16-20.

[2]庞向坤,郎澄宇,韩英昆,等.火力发电机组一次调频问题分析及解决方案[J].山东电力技术,2012(6):56-58.

[3]董鸿魁.水力发电机组一次调频运行情况分析及性能评价方式探讨[C]//2012年云南电力技术论坛论文集.2012.20-21.

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