东方-三菱M701DA型燃机一次调频功能改进分析

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摘 要 为了进一步提高电网运行的稳定性，提高电网的电能品质，东方-三菱M701DA型燃机控制系统中增设一次调频在线测试功能，对该功能进行了分析。

关键词 一次调频；在线测试；改进

中图分类号 TK477文献标识码 A文章编号 1673-9671-(2012)071-0160-02

1 概述

江苏华电戚墅堰有限公司联合循环机组由一台燃气轮机，一台汽轮机、一台余热锅炉和两台发电机组成。燃气轮机为日本三菱重工设计的型号为M701DA，干式、低NOX排放的重型燃气轮机，由东方汽轮机厂制造生产。燃气轮机由19级的压气机，18个预混式低NOX燃烧器和4级透平组成。该燃气轮机在标准工况下，额定负荷为144 MW。

目前，电网对发电机组一次调频功能的日常管理，仅仅是将一个“发电机组一次调频投入/切除”信号上传给省调EMS系统来监视，不能象省调EMS系统监控发电机组AGC功能那样，对发电机组一次调频功能的在线实时监控。“发电机组一次调频投入/切除”信号并不一定能准确反映发电机组一次调频的投用情况和控制品质。

为了进一步提高电网运行的稳定性，提高电网的电能品质，加强电网公司对并网机组一次调频的监督和管理，M701DA燃机控制系统增加了一次调频在线测试功能。通过对机组一次调频在线测试获取的机组一次调频能力的可靠数据，对电网中机组一次调频的负荷总量作出较为准确的预测，为电网的安全稳定运行提供参考依据。

2 功能改进

为达到一次调频在线测试要求，控制系统增设一下硬接线点。

1）一次调频进入测试；

2）一次调频增负荷测试；

3）一次调频降负荷测试；

4）一次调频特性参数测试；

5）一次调频退出测试；

信号联络关系如图1。

图1 省调与控制系统信号联络简图

“一次调频进入测试” 由省调发出，此信号将控制系统一次调频功能切换到测试模式。电厂一次调频功能退出实际运行，不再对电网周波的变化产生响应。

控制系统接收到“增负荷测试”后，一次调频功能自动产生0.1083Hz的最大负向频差，机组负荷响应进行增加，测试机组一次调频增负荷的性能。

控制系统接收到“降负荷测试”后后，一次调频功能自动产生0.1083Hz的最大正向频差，机组负荷响应进行减小，测试机组一次调频降负荷的性能。

“一次调频退出测试”由省调发出，此信号将控制系统一次调频功能切换到正常模式，电厂一次调频功能重新投入实际运行。在一次调频增或减负荷测试完成后，即可由省调发出该信号。

“一次调频特性参数测试”由省调发出至电厂控制系统，进行一次调频特性函数的测试。获取机组一次调频的能力。

“频率”为机组一次调频中使用的电网频率值。当进行特性参数测试时，该信号为模拟的频率值。

“一次调频负荷指令”为机组对当前的频差值产生的负荷指令响应。当进行控制系统特性参数测试时，该信号为控制系统的一次调频负荷指令值根据频差与一次调频负荷指令的函数关系，可以得出控制系统中设置的一次调频特性函数，并获取一次调频死区、最大幅值、不等率等参数。

控制系统中在线测试功能流程图如图2。

当收到增减负荷指令时，一次调频功能自动产生0.1083HZ的最大正向频差，机组负荷相响应进行增加，当收到降负荷指令时，机组负荷响应进行减小，测试一次调频增减负荷性能。

3 功能改进后试验结果

3.1 增负荷测试

当省调发出增负荷测试指令后，一次调频测试逻辑自动将频差切换到0.1083 HZ的最大正向频差值，一次调频产生5，625 MW的负荷指令。从增负荷指令发出45 S后，测试逻辑自动将最大偏差0.1083 Hz恢复到零，一次调频产生负荷指令恢复到零，增负荷测试结束，曲线如图3所示。

图3 增负荷测试

3.2 降负荷测试

当省调发出降负荷测试指令后，一次调频测试逻辑自动将频差切换到-0.1083 HZ的最大正向频差值，一次调频产生-5，625 MW的负荷指令。从降负荷指令发出45 S后，测试逻辑自动将最大偏差-0.1083 Hz恢复到零，一次调频产生负荷指令恢复到零，降负荷测试结束，曲线如图4所示。

3.3 一次调频特性参数测试

在省调发出“一次调频特性参数测试”后，调度能在远方获取燃机控制系统中一次调频特性函数，试验结果与控制系统逻辑一致。

图4 降负荷测试

4 结束语

通过控制系统增设一次调频在线测试功能，可以使省调获得一次调频性能数据，通过一次调频参数的测试，省调能获取燃机控制系统中一次调频特性参数，获得一次调频死区、不等率、最大幅值等参数，满足电网对并网机组一次调频的监督与管理。

参考文献

[1]东方汽轮机有限公司,一次调频试验规程[M].

[2]三菱重工,燃机控制系统逻辑[M].

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