AGC與一次調(diào)頻交流 (1)分析

1、AGC與一次調(diào)頻 基本基本概念（概念（1 1）nAGC與一次調(diào)頻的實(shí)質(zhì)與一次調(diào)頻的實(shí)質(zhì)： 電網(wǎng)的頻率的控制電網(wǎng)的頻率的控制n根據(jù)電網(wǎng)頻率偏離根據(jù)電網(wǎng)頻率偏離50Hz 的方向和數(shù)值，實(shí)時(shí)在線地的方向和數(shù)值，實(shí)時(shí)在線地通過發(fā)電機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)（一次調(diào)頻）自動(dòng)發(fā)電控制通過發(fā)電機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)（一次調(diào)頻）自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)（系統(tǒng)（AGC），調(diào)節(jié)能源側(cè)的供電功率以適應(yīng)負(fù)荷側(cè)），調(diào)節(jié)能源側(cè)的供電功率以適應(yīng)負(fù)荷側(cè)用電功率的變化，達(dá)到電網(wǎng)發(fā)用電功率的變化，達(dá)到電網(wǎng)發(fā)/用電功率的平衡，從而用電功率的平衡，從而使電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在使電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在50Hz 附近的一個(gè)允許范圍內(nèi)。附近的一個(gè)允許范圍內(nèi)。n我國電我國電 網(wǎng)頻率變

2、動(dòng)允許范圍為網(wǎng)頻率變動(dòng)允許范圍為0.2Hz 。電網(wǎng)頻率變動(dòng)范圍是世界公認(rèn)的電力質(zhì)量三個(gè)指標(biāo)中最重要電網(wǎng)頻率變動(dòng)范圍是世界公認(rèn)的電力質(zhì)量三個(gè)指標(biāo)中最重要的指標(biāo)，關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局。目前經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的電網(wǎng)頻率的指標(biāo)，關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局。目前經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的電網(wǎng)頻率變動(dòng)允許范圍為變動(dòng)允許范圍為0.1Hz，日本，日本 最嚴(yán)格，為最嚴(yán)格，為0.08Hz。隨著高。隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展，各國對(duì)電網(wǎng)頻率允許變動(dòng)范圍的要求將越來新技術(shù)的不斷發(fā)展，各國對(duì)電網(wǎng)頻率允許變動(dòng)范圍的要求將越來越嚴(yán)格。越嚴(yán)格。2基本基本概念（概念（2 2）n通過發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的自身頻率特性對(duì)電網(wǎng)的控通過發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的自身頻率特性

3、對(duì)電網(wǎng)的控制，通常稱之為一次調(diào)頻。它主要是由發(fā)電機(jī)組調(diào)制，通常稱之為一次調(diào)頻。它主要是由發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性來實(shí)現(xiàn)的。（速系統(tǒng)的靜態(tài)特性來實(shí)現(xiàn)的。（PID 調(diào)節(jié)規(guī)律）調(diào)節(jié)規(guī)律）n電網(wǎng)電網(wǎng)AGC 則是考慮電網(wǎng)的宏觀控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及電則是考慮電網(wǎng)的宏觀控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及電網(wǎng)交換功率控制等因素，向有關(guān)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)下達(dá)網(wǎng)交換功率控制等因素，向有關(guān)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)下達(dá)相應(yīng)機(jī)組的目標(biāo)（計(jì)劃）功率值，從而產(chǎn)生電網(wǎng)范相應(yīng)機(jī)組的目標(biāo)（計(jì)劃）功率值，從而產(chǎn)生電網(wǎng)范圍內(nèi)的功率圍內(nèi)的功率/頻率控制，稱之為二次調(diào)頻（頻率控制，稱之為二次調(diào)頻（CPS、SCPS）。）。3基本基本概念（概念（3 3）同步器的作用：單機(jī)運(yùn)行時(shí)

4、改變機(jī)組的轉(zhuǎn)速，并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)改變機(jī)組的負(fù)荷4AGC概念（概念（1） 網(wǎng)網(wǎng)側(cè)側(cè)與與電電源源側(cè)側(cè)的的自自動(dòng)動(dòng)控控制，制，可可稱稱為為大大協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)控控制。制。而而MCS（或或CCS）系系統(tǒng)統(tǒng)稱稱為為單單元元機(jī)機(jī)組組的的協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)控控制，制，它它完完成成發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)組組側(cè)側(cè)的的自自動(dòng)動(dòng)控控制，制，也也可可稱稱為為小小協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)控控制。制。n單單元元機(jī)機(jī)組組協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)控控制制系系統(tǒng)：統(tǒng)：主主要要通通過過改改變變汽汽機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)門門開開度度和和鍋鍋爐爐燃燃燒燒率率來來調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)機(jī)機(jī)組組輸輸出出功功率，率，并并保保持持機(jī)機(jī)前前壓壓力力的的穩(wěn)穩(wěn)定。定。5電網(wǎng)調(diào)度中心（能電網(wǎng)調(diào)度中心（能量控制系統(tǒng)）量控制系統(tǒng)）E EM MS

5、 S（ ）RTUDCS系系統(tǒng)統(tǒng)M MC CS S系系統(tǒng)統(tǒng)微波通道微波通道DIDIAIDODOAOAGC請(qǐng)求AGC解除調(diào)度負(fù)荷指令（ADS）AGC投入.機(jī)組實(shí)際功率電廠端單單元元機(jī)機(jī)組組AGC概念（概念（2）6n與與AGC相關(guān)的信號(hào)（相關(guān)的信號(hào)（DCS側(cè)）側(cè)）AGC概念（概念（3）7AGC概念（概念（4）8協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（1）單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制對(duì)象模型單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制對(duì)象模型 單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)主要通過改變汽機(jī)調(diào)門開度和鍋爐燃燒單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)主要通過改變汽機(jī)調(diào)門開度和鍋爐燃燒率來調(diào)節(jié)機(jī)組輸出功率，并保持機(jī)前壓力的穩(wěn)定。率來調(diào)節(jié)機(jī)組輸出功率，并保持機(jī)前壓力的穩(wěn)定。B鍋爐燃料量；鍋

6、爐燃料量；汽機(jī)調(diào)門開度；汽機(jī)調(diào)門開度；N機(jī)組輸出功率；機(jī)組輸出功率；PT機(jī)前壓力；機(jī)前壓力；9協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（2）n協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)控控制制的的運(yùn)運(yùn)行行方方式式：n手手動(dòng)動(dòng)方方式式（BASE） n鍋鍋爐爐跟跟隨隨方方式式（BF） n汽汽機(jī)機(jī)跟跟隨隨方方式式（TF） n機(jī)機(jī)爐爐協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)方方式式（COORD）工工作作在在手手動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)機(jī)機(jī)側(cè)側(cè)調(diào)調(diào)整整功功率，率，爐爐側(cè)側(cè)調(diào)調(diào)整整壓壓力力爐爐側(cè)側(cè)調(diào)調(diào)整整功功率，率，機(jī)機(jī)側(cè)側(cè)調(diào)調(diào)整整壓壓力力機(jī)機(jī)側(cè)側(cè)和和爐爐側(cè)側(cè)同同時(shí)時(shí)進(jìn)進(jìn)行行壓壓力力和和功功率率的的調(diào)調(diào)整，整，機(jī)機(jī)爐爐主主站站在在自自動(dòng)。動(dòng)。COORD又又區(qū)區(qū)分分以以BF或或TF為為基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的

7、COORD方方式，式，對(duì)對(duì)于于一一確確定定的的單單元元機(jī)機(jī)組組在在同同一一時(shí)時(shí)刻刻只只能能選選擇擇其其中中的的一一種種作作為為COORD負(fù)負(fù)荷荷控控制制方方式式10協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（3）現(xiàn)代協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的典型代表：現(xiàn)代協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的典型代表：直接能量平衡控制系統(tǒng)（直接能量平衡控制系統(tǒng)（DEB）直接指令平衡控制系統(tǒng)（直接指令平衡控制系統(tǒng)（DIB）11單元機(jī)組直接能量平衡控制系統(tǒng)（單元機(jī)組直接能量平衡控制系統(tǒng)（DEB）于）于1957年由年由LN公司公司首次提出，經(jīng)多年改進(jìn)和完善，最終推出了成熟的（首次提出，經(jīng)多年改進(jìn)和完善，最終推出了成熟的（DEB-）協(xié)）協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。調(diào)控制系統(tǒng)。DEB

8、控制系統(tǒng)中采用了以下三個(gè)重要信號(hào)：控制系統(tǒng)中采用了以下三個(gè)重要信號(hào)： T1PPT1SPPP dtdPKPb1汽機(jī)一級(jí)壓力對(duì)機(jī)前壓力之比，代表了汽機(jī)調(diào)門的有效閥位。作為調(diào)汽機(jī)一級(jí)壓力對(duì)機(jī)前壓力之比，代表了汽機(jī)調(diào)門的有效閥位。作為調(diào)門開度的精確測(cè)量，在汽輪機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)具有線性特性。不受汽機(jī)閥門開度的精確測(cè)量，在汽輪機(jī)運(yùn)行范圍內(nèi)具有線性特性。不受汽機(jī)閥門運(yùn)行方式（單閥或多閥）、閥門本身的非線性或死區(qū)的影響，也不門運(yùn)行方式（單閥或多閥）、閥門本身的非線性或死區(qū)的影響，也不受鍋爐側(cè)的任何擾動(dòng)或燃料系統(tǒng)存在問題的影響。受鍋爐側(cè)的任何擾動(dòng)或燃料系統(tǒng)存在問題的影響。 熱量釋放信號(hào)或熱量信號(hào)。在燃煤汽包鍋爐，用

9、汽機(jī)一級(jí)壓熱量釋放信號(hào)或熱量信號(hào)。在燃煤汽包鍋爐，用汽機(jī)一級(jí)壓力力P1加上鍋爐蓄能變化（用汽包壓力加上鍋爐蓄能變化（用汽包壓力Pb的微分表示，的微分表示，K為鍋為鍋爐的蓄熱系數(shù)），間接代表了進(jìn)入鍋爐的燃料量，鍋爐的輸爐的蓄熱系數(shù)），間接代表了進(jìn)入鍋爐的燃料量，鍋爐的輸出熱量出熱量 。機(jī)前壓力定值乘以汽壓比值為能量平衡信號(hào)，表征在定壓或滑壓機(jī)前壓力定值乘以汽壓比值為能量平衡信號(hào)，表征在定壓或滑壓等不同運(yùn)行工況下汽機(jī)的能量輸入，即汽機(jī)對(duì)鍋爐的能量需求。等不同運(yùn)行工況下汽機(jī)的能量輸入，即汽機(jī)對(duì)鍋爐的能量需求。不受鍋爐側(cè)擾動(dòng)影響，因?yàn)樵谶@種擾動(dòng)下，汽機(jī)一級(jí)壓力和機(jī)前不受鍋爐側(cè)擾動(dòng)影響，因?yàn)樵谶@種擾動(dòng)下

10、，汽機(jī)一級(jí)壓力和機(jī)前壓力變化是成比例的，比值不變。壓力變化是成比例的，比值不變。 直接能量平衡控制系統(tǒng)（直接能量平衡控制系統(tǒng)（1）12以以為能量平衡信號(hào)的為能量平衡信號(hào)的DEB方案方案DEB協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，為以協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，為以BF為基為基礎(chǔ)的綜合協(xié)調(diào)控制方式礎(chǔ)的綜合協(xié)調(diào)控制方式直接能量平衡控制系統(tǒng)（直接能量平衡控制系統(tǒng)（2）13缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)中，在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)中，DEB的鍋爐側(cè)能量只在汽的鍋爐側(cè)能量只在汽機(jī)調(diào)門動(dòng)作后，主汽壓力發(fā)生變化后才能做出響機(jī)調(diào)門動(dòng)作后，主汽壓力發(fā)生變化后才能做出響應(yīng)，為適應(yīng)鍋爐熱量的緩慢響應(yīng)，汽機(jī)側(cè)參數(shù)整應(yīng)，為適應(yīng)鍋爐熱量的緩慢響應(yīng)，汽機(jī)側(cè)參數(shù)整定較慢，負(fù)荷動(dòng)態(tài)遲延

11、較大。定較慢，負(fù)荷動(dòng)態(tài)遲延較大。直接能量平衡控制系統(tǒng)（直接能量平衡控制系統(tǒng)（3）14n現(xiàn)代火力發(fā)電單元制機(jī)組在一定的負(fù)荷變化范圍內(nèi)，其負(fù)荷控現(xiàn)代火力發(fā)電單元制機(jī)組在一定的負(fù)荷變化范圍內(nèi)，其負(fù)荷控制指令與各個(gè)子系統(tǒng)的控制指令之間，在靜態(tài)存在著線性（或制指令與各個(gè)子系統(tǒng)的控制指令之間，在靜態(tài)存在著線性（或折線）比例關(guān)系。因此，越來越多的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)采用了直接折線）比例關(guān)系。因此，越來越多的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)采用了直接指令平衡控制策略，它結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試整定方便，響應(yīng)快。指令平衡控制策略，它結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試整定方便，響應(yīng)快。n直接指令平衡控制策略采用前饋指令直接指令平衡控制策略采用前饋指令+閉環(huán)校正方式。閉環(huán)

12、校正方式。n將單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制直接指令送至鍋爐主控和汽機(jī)主控，這種將單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制直接指令送至鍋爐主控和汽機(jī)主控，這種方式使得鍋爐和汽機(jī)同時(shí)獲得最快的負(fù)荷響應(yīng)。方式使得鍋爐和汽機(jī)同時(shí)獲得最快的負(fù)荷響應(yīng)。n功率修正和機(jī)前壓力修正回路作為負(fù)荷變化后的滯后校正，使功率修正和機(jī)前壓力修正回路作為負(fù)荷變化后的滯后校正，使得機(jī)組在穩(wěn)定工況獲得準(zhǔn)確的設(shè)定功率和設(shè)定機(jī)前壓力。得機(jī)組在穩(wěn)定工況獲得準(zhǔn)確的設(shè)定功率和設(shè)定機(jī)前壓力。n一般采用由汽機(jī)側(cè)對(duì)功率回路進(jìn)行校正，由鍋爐側(cè)對(duì)汽壓進(jìn)行一般采用由汽機(jī)側(cè)對(duì)功率回路進(jìn)行校正，由鍋爐側(cè)對(duì)汽壓進(jìn)行校正，而當(dāng)汽壓偏差過大，鍋爐的控制不能及時(shí)調(diào)整時(shí)，則由校正，而當(dāng)汽壓偏差過大

13、，鍋爐的控制不能及時(shí)調(diào)整時(shí)，則由鍋爐和汽機(jī)共同對(duì)汽壓進(jìn)行控制，保證汽壓偏差不超過允許范鍋爐和汽機(jī)共同對(duì)汽壓進(jìn)行控制，保證汽壓偏差不超過允許范圍。圍。直接指令直接指令DIB控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)（1）15直接指令控制系統(tǒng)（直接指令控制系統(tǒng)（2）16鍋爐子控制系統(tǒng)汽機(jī)子控制系統(tǒng)負(fù)荷控制回路負(fù)荷指令限制回路負(fù)荷指令運(yùn)算回路AGC來的ADS指令A(yù)fMBMTp0pTNEN0NS主控系統(tǒng)負(fù)荷指令處理（LMCC）協(xié)調(diào)控制級(jí)基礎(chǔ)控制級(jí)負(fù)荷快速返回（RB）負(fù)荷指令閉鎖增減（BI/BD）負(fù)荷迫升迫降（RU/RD）負(fù)荷快速切斷（FCB）輔助控制功能輔助控制功能17機(jī)組機(jī)組AGC基本技術(shù)要求基本技術(shù)要求n1、采用直吹式制

14、粉系統(tǒng)的機(jī)組應(yīng)達(dá)到以下基本性能指標(biāo)要、采用直吹式制粉系統(tǒng)的機(jī)組應(yīng)達(dá)到以下基本性能指標(biāo)要求：求：n（1）功率偏差）功率偏差Lm 2.5% MCRn（2）響應(yīng)時(shí)間）響應(yīng)時(shí)間Tr 120秒秒n（3）響應(yīng)速率）響應(yīng)速率V 1.0% MCR/分鐘分鐘n2、采用中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的機(jī)組應(yīng)達(dá)到以下基本性能指標(biāo)要、采用中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的機(jī)組應(yīng)達(dá)到以下基本性能指標(biāo)要求：求：n（1）功率偏差）功率偏差Lm 2.5% MCRn（2）響應(yīng)時(shí)間）響應(yīng)時(shí)間Tr 40 秒秒n（3）響應(yīng)速率）響應(yīng)速率V 2.0% MCR/分鐘分鐘18nAGC方式下，方式下，AGC負(fù)荷指令頻繁地連續(xù)變化。（存在的問題）負(fù)荷指令頻繁地連續(xù)變化。（存在

15、的問題）n機(jī)組鍋爐爐膛容積大，熱容量大，鍋爐在接到負(fù)荷指令后，改變機(jī)組鍋爐爐膛容積大，熱容量大，鍋爐在接到負(fù)荷指令后，改變煤量到蒸汽流量發(fā)生變化需要時(shí)間，即蒸汽產(chǎn)生的純遲延時(shí)間。煤量到蒸汽流量發(fā)生變化需要時(shí)間，即蒸汽產(chǎn)生的純遲延時(shí)間。最終導(dǎo)致汽壓響應(yīng)的遲延；對(duì)于負(fù)荷響應(yīng)純遲延較大的機(jī)組將難最終導(dǎo)致汽壓響應(yīng)的遲延；對(duì)于負(fù)荷響應(yīng)純遲延較大的機(jī)組將難以適應(yīng)。以適應(yīng)。n直吹式機(jī)組燃料量從指令變化到煤粉進(jìn)入爐膛存在較大延時(shí)（中直吹式機(jī)組燃料量從指令變化到煤粉進(jìn)入爐膛存在較大延時(shí)（中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)由于煤粉倉的作用，沒有制粉過程的影響，負(fù)荷的儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)由于煤粉倉的作用，沒有制粉過程的影響，負(fù)荷的響應(yīng)較快響應(yīng)

16、較快 。）。）n當(dāng)機(jī)組處于滑壓段運(yùn)行時(shí)，滑壓運(yùn)行對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)性較差，這是當(dāng)機(jī)組處于滑壓段運(yùn)行時(shí)，滑壓運(yùn)行對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)性較差，這是因?yàn)闄C(jī)組在滑壓運(yùn)行時(shí)，鍋爐蓄熱能力將隨參數(shù)的變化而變化，因?yàn)闄C(jī)組在滑壓運(yùn)行時(shí)，鍋爐蓄熱能力將隨參數(shù)的變化而變化，變化方向恰好與負(fù)荷需求方向相同；當(dāng)需要增加負(fù)荷時(shí)，鍋爐同變化方向恰好與負(fù)荷需求方向相同；當(dāng)需要增加負(fù)荷時(shí)，鍋爐同時(shí)需要吸收一部分熱量來提高參數(shù)，使其蓄熱能力增加；反之，時(shí)需要吸收一部分熱量來提高參數(shù)，使其蓄熱能力增加；反之，在降低負(fù)荷時(shí)，參數(shù)降低，釋放蓄熱。這兩種結(jié)果都阻礙了機(jī)組在降低負(fù)荷時(shí)，參數(shù)降低，釋放蓄熱。這兩種結(jié)果都阻礙了機(jī)組對(duì)外界負(fù)荷需求的響應(yīng)，降

17、低了對(duì)外界負(fù)荷需求的響應(yīng)，降低了AGC響應(yīng)速率。響應(yīng)速率。 AGC調(diào)節(jié)性能的改進(jìn)與提高（調(diào)節(jié)性能的改進(jìn)與提高（1）19n我們認(rèn)為提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)速率的關(guān)鍵在于：我們認(rèn)為提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)速率的關(guān)鍵在于：n調(diào)門的動(dòng)態(tài)過開，合理利用鍋爐的蓄熱。調(diào)門的動(dòng)態(tài)過開，合理利用鍋爐的蓄熱。n系統(tǒng)在接到系統(tǒng)在接到AGC負(fù)荷指令調(diào)節(jié)后，汽機(jī)調(diào)門不加任何遲延地迅速打負(fù)荷指令調(diào)節(jié)后，汽機(jī)調(diào)門不加任何遲延地迅速打開，并放寬限制汽機(jī)調(diào)門動(dòng)作的壓力波動(dòng)允許值。開，并放寬限制汽機(jī)調(diào)門動(dòng)作的壓力波動(dòng)允許值。 根據(jù)不同負(fù)荷段實(shí)際功率對(duì)汽機(jī)調(diào)門階躍響應(yīng)的對(duì)象特性，確定汽根據(jù)不同負(fù)荷段實(shí)際功率對(duì)汽機(jī)調(diào)門階躍響應(yīng)的對(duì)象特性，確定汽機(jī)前

18、饋指令的分段線性函數(shù)。機(jī)前饋指令的分段線性函數(shù)。根據(jù)工程整定經(jīng)驗(yàn)，汽機(jī)指令在全過程中具有較好的線性度。根據(jù)工程整定經(jīng)驗(yàn)，汽機(jī)指令在全過程中具有較好的線性度。 AGC調(diào)節(jié)性能的改進(jìn)與提高（調(diào)節(jié)性能的改進(jìn)與提高（2）20n采用鍋爐動(dòng)態(tài)預(yù)給煤指令的采用鍋爐動(dòng)態(tài)預(yù)給煤指令的DIB系統(tǒng)系統(tǒng)n由于鍋爐發(fā)熱量的改變有較大的遲延和慣性，為了提高機(jī)組負(fù)荷響由于鍋爐發(fā)熱量的改變有較大的遲延和慣性，為了提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)速率，通過適當(dāng)加強(qiáng)鍋爐指令的動(dòng)態(tài)前饋，可以大大改善機(jī)組應(yīng)速率，通過適當(dāng)加強(qiáng)鍋爐指令的動(dòng)態(tài)前饋，可以大大改善機(jī)組AGC的調(diào)節(jié)性能。的調(diào)節(jié)性能。 n鍋爐動(dòng)態(tài)預(yù)給煤指令的構(gòu)成鍋爐動(dòng)態(tài)預(yù)給煤指令的構(gòu)成 鍋爐直

19、接燃料量指令，分段線性對(duì)應(yīng)于機(jī)組負(fù)荷指令的總?cè)剂狭恐稿仩t直接燃料量指令，分段線性對(duì)應(yīng)于機(jī)組負(fù)荷指令的總?cè)剂狭恐噶?；令；補(bǔ)償制粉與燃燒遲延的動(dòng)態(tài)預(yù)給煤分量，根據(jù)對(duì)象特性確定；補(bǔ)償制粉與燃燒遲延的動(dòng)態(tài)預(yù)給煤分量，根據(jù)對(duì)象特性確定；負(fù)荷偏差的純微分環(huán)節(jié)，補(bǔ)償鍋爐初始純遲延階段的蓄熱不足。負(fù)荷偏差的純微分環(huán)節(jié)，補(bǔ)償鍋爐初始純遲延階段的蓄熱不足。AGC調(diào)節(jié)性能的改進(jìn)與提高（調(diào)節(jié)性能的改進(jìn)與提高（3）21AGC調(diào)節(jié)性能的改進(jìn)與提高（調(diào)節(jié)性能的改進(jìn)與提高（4）增強(qiáng)一次風(fēng)量的前饋?zhàn)饔迷鰪?qiáng)一次風(fēng)量的前饋?zhàn)饔脤⒇?fù)荷指令前饋信號(hào)同時(shí)作用于一次風(fēng)量，利用運(yùn)行中磨將負(fù)荷指令前饋信號(hào)同時(shí)作用于一次風(fēng)量，利用運(yùn)行中磨煤機(jī)內(nèi)

20、的蓄粉來快速響應(yīng)負(fù)荷指令的需要，免去了制粉過煤機(jī)內(nèi)的蓄粉來快速響應(yīng)負(fù)荷指令的需要，免去了制粉過程所耗費(fèi)的時(shí)間。程所耗費(fèi)的時(shí)間。22一次調(diào)頻一次調(diào)頻概念概念n機(jī)組一次調(diào)頻性能是指機(jī)組一次調(diào)頻性能是指：電網(wǎng)頻率發(fā)生偏離額定值：電網(wǎng)頻率發(fā)生偏離額定值時(shí)，機(jī)組出力的大小與機(jī)組運(yùn)行參數(shù)是否穩(wěn)定。傳時(shí)，機(jī)組出力的大小與機(jī)組運(yùn)行參數(shù)是否穩(wěn)定。傳統(tǒng)上用汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的速度變動(dòng)率（統(tǒng)上用汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的速度變動(dòng)率（轉(zhuǎn)速不等率轉(zhuǎn)速不等率（空載轉(zhuǎn)速減去額定負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)速除以恩（空載轉(zhuǎn)速減去額定負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)速除以恩n定轉(zhuǎn)速的百分?jǐn)?shù)定轉(zhuǎn)速的百分?jǐn)?shù) ）、調(diào)差系數(shù)）及遲、調(diào)差系數(shù)）及遲n緩率（緩率（死區(qū)死區(qū)）表示。當(dāng)頻差或轉(zhuǎn)速差超

21、過死區(qū)值時(shí)）表示。當(dāng)頻差或轉(zhuǎn)速差超過死區(qū)值時(shí)一次調(diào)頻開始動(dòng)作，機(jī)組一次調(diào)頻能力的大?。ㄝ斠淮握{(diào)頻開始動(dòng)作，機(jī)組一次調(diào)頻能力的大?。ㄝ敵龉β逝c電網(wǎng)周波變化的比例）以速度變動(dòng)率（調(diào)出功率與電網(wǎng)周波變化的比例）以速度變動(dòng)率（調(diào)差系數(shù)）來表征。差系數(shù)）來表征。%100*0nn23n靜態(tài)特性示意PNNPn1n2P1P2P1P2ABC24一次調(diào)頻一次調(diào)頻的技術(shù)要求（的技術(shù)要求（1 1）n一、頻率控制死區(qū)一、頻率控制死區(qū)fsqn電液型汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的火電機(jī)組和燃機(jī)電液型汽輪機(jī)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的火電機(jī)組和燃機(jī)fsq為為0.033Hz。n機(jī)械、液壓調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的火電機(jī)組和燃機(jī)機(jī)械、液壓調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的火電機(jī)組和燃

22、機(jī)fsq為為0.05Hz。n水電機(jī)組水電機(jī)組fsq為為0.05Hz。n二、轉(zhuǎn)速不等率二、轉(zhuǎn)速不等率Kcn火電機(jī)組和燃機(jī)的火電機(jī)組和燃機(jī)的Kc為為4% 6%。n水電機(jī)組的水電機(jī)組的Kc不大于不大于3%。n三、最大負(fù)荷限幅三、最大負(fù)荷限幅n100MW及以下的火電機(jī)組，限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的及以下的火電機(jī)組，限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的8；n100200MW的火電機(jī)組，限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的的火電機(jī)組，限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的10；n210490MW的火電機(jī)組，限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的的火電機(jī)組，限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的8；n500MW及以上的火電機(jī)組，限制幅度不小于機(jī)組額定

23、負(fù)荷的及以上的火電機(jī)組，限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的6；n水電機(jī)組參與一次調(diào)頻的負(fù)荷限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的水電機(jī)組參與一次調(diào)頻的負(fù)荷限制幅度不小于機(jī)組額定負(fù)荷的10；25一次調(diào)頻一次調(diào)頻的技術(shù)要求（的技術(shù)要求（2 2）n四、一次調(diào)頻的響應(yīng)時(shí)間要求四、一次調(diào)頻的響應(yīng)時(shí)間要求n所有火電機(jī)組、額定水頭在所有火電機(jī)組、額定水頭在50米及以上的水電機(jī)組，其一米及以上的水電機(jī)組，其一次調(diào)頻的負(fù)荷響應(yīng)滯后時(shí)間，應(yīng)小于次調(diào)頻的負(fù)荷響應(yīng)滯后時(shí)間，應(yīng)小于4秒；額定水頭在秒；額定水頭在50米以下的水電機(jī)組，其一次調(diào)頻的負(fù)荷響應(yīng)滯后時(shí)間，應(yīng)米以下的水電機(jī)組，其一次調(diào)頻的負(fù)荷響應(yīng)滯后時(shí)間，應(yīng)小于小于8秒；秒；n所

24、有機(jī)組一次調(diào)頻的負(fù)荷調(diào)整幅度應(yīng)在所有機(jī)組一次調(diào)頻的負(fù)荷調(diào)整幅度應(yīng)在15秒內(nèi)達(dá)到理論計(jì)秒內(nèi)達(dá)到理論計(jì)算的一次調(diào)頻的最大負(fù)荷調(diào)整幅度的算的一次調(diào)頻的最大負(fù)荷調(diào)整幅度的90%；n在電網(wǎng)頻率變化超過機(jī)組一次調(diào)頻死區(qū)時(shí)開始的在電網(wǎng)頻率變化超過機(jī)組一次調(diào)頻死區(qū)時(shí)開始的45秒內(nèi)，秒內(nèi)，機(jī)組實(shí)際出力與響應(yīng)目標(biāo)偏差的平均值應(yīng)在額定有功出力機(jī)組實(shí)際出力與響應(yīng)目標(biāo)偏差的平均值應(yīng)在額定有功出力的的5%內(nèi)。內(nèi)。26一次調(diào)頻一次調(diào)頻的技術(shù)要求（的技術(shù)要求（3 3）n五、一次調(diào)頻調(diào)速系統(tǒng)遲緩率五、一次調(diào)頻調(diào)速系統(tǒng)遲緩率n機(jī)械、液壓調(diào)節(jié)型：機(jī)械、液壓調(diào)節(jié)型：n機(jī)組容量機(jī)組容量100MW，遲緩率要求小于，遲緩率要求小于0.4；

25、 n機(jī)組容量機(jī)組容量100200MW（包括（包括200MW），遲緩率要求小于），遲緩率要求小于0.2；n機(jī)組容量機(jī)組容量200MW，遲緩率要求小于，遲緩率要求小于0.1；n電液調(diào)節(jié)型：電液調(diào)節(jié)型：n機(jī)組容量機(jī)組容量100MW，遲緩率要求小于，遲緩率要求小于0.15；n機(jī)組容量機(jī)組容量100200MW（包括（包括200MW），遲緩率要求小于），遲緩率要求小于0.1；n機(jī)組容量機(jī)組容量200MW，遲緩率要求小于，遲緩率要求小于0.06；n水電機(jī)組調(diào)速器的轉(zhuǎn)速死區(qū)小于水電機(jī)組調(diào)速器的轉(zhuǎn)速死區(qū)小于0.04。27燃煤機(jī)組的一次調(diào)頻運(yùn)行方式燃煤機(jī)組的一次調(diào)頻運(yùn)行方式n對(duì)于設(shè)計(jì)了對(duì)于設(shè)計(jì)了DCS與與DEH的

26、機(jī)組，一次調(diào)頻控制具有多種不的機(jī)組，一次調(diào)頻控制具有多種不同的運(yùn)行方式，各種方式的作用和效果不同。同的運(yùn)行方式，各種方式的作用和效果不同。n CCS協(xié)調(diào)不投，調(diào)頻不投，協(xié)調(diào)不投，調(diào)頻不投，DEH調(diào)頻投入，該方式的特點(diǎn)調(diào)頻投入，該方式的特點(diǎn)是負(fù)荷響應(yīng)快，但出力持續(xù)時(shí)間短；是負(fù)荷響應(yīng)快，但出力持續(xù)時(shí)間短；nCCS協(xié)調(diào)投入，調(diào)頻投入，協(xié)調(diào)投入，調(diào)頻投入，DEH調(diào)頻不投入，該方式的特調(diào)頻不投入，該方式的特點(diǎn)是負(fù)荷響應(yīng)慢，經(jīng)實(shí)踐證明無法達(dá)到一次調(diào)頻的目的；點(diǎn)是負(fù)荷響應(yīng)慢，經(jīng)實(shí)踐證明無法達(dá)到一次調(diào)頻的目的；nCCS協(xié)調(diào)投入，調(diào)頻投入，協(xié)調(diào)投入，調(diào)頻投入，DEH調(diào)頻也投入，該方式的特調(diào)頻也投入，該方式的特點(diǎn)

27、是負(fù)荷響應(yīng)較快，出力持續(xù)時(shí)間長；點(diǎn)是負(fù)荷響應(yīng)較快，出力持續(xù)時(shí)間長；n建議采用建議采用CCS協(xié)調(diào)投入，調(diào)頻投入?yún)f(xié)調(diào)投入，調(diào)頻投入 28（-2，0）（2，0）（11，-M）（-11，M）負(fù)荷(%)轉(zhuǎn)速(RPM)頻差(Hz)（0.033，0）（-0.033，0）（0.183，-M）（-0.183，M）M=46%額定負(fù)荷DEH按一次調(diào)頻曲線設(shè)置按一次調(diào)頻曲線設(shè)置,機(jī)組并網(wǎng)后，汽機(jī)轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率是一機(jī)組并網(wǎng)后，汽機(jī)轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率是一致的致的,DEH中普遍使用汽機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)代表電網(wǎng)頻率。中普遍使用汽機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)代表電網(wǎng)頻率。DEH一次一次調(diào)頻是換算成電負(fù)荷當(dāng)量的調(diào)門指令調(diào)頻是換算成電負(fù)荷當(dāng)量的調(diào)門指令= F(

28、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速)。nDEH側(cè)邏輯修改側(cè)邏輯修改29nDCS側(cè)邏輯修改側(cè)邏輯修改n當(dāng)一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，當(dāng)一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，CCS負(fù)荷指令應(yīng)相應(yīng)增加負(fù)荷指令應(yīng)相應(yīng)增加n汽機(jī)主控維持輸出指令基本不變汽機(jī)主控維持輸出指令基本不變n鍋爐主控能夠及時(shí)改變煤量，調(diào)整鍋爐燃燒鍋爐主控能夠及時(shí)改變煤量，調(diào)整鍋爐燃燒n一次調(diào)頻動(dòng)作持續(xù)一次調(diào)頻動(dòng)作持續(xù)20s后后,應(yīng)閉鎖與其反向的應(yīng)閉鎖與其反向的AGC指令變化指令變化30n一次調(diào)頻能力不足一次調(diào)頻能力不足nDEH機(jī)組的一次調(diào)頻功能主要是依靠一次調(diào)頻回路產(chǎn)生一次調(diào)頻負(fù)機(jī)組的一次調(diào)頻功能主要是依靠一次調(diào)頻回路產(chǎn)生一次調(diào)頻負(fù)荷調(diào)整分量，然后直接通過開環(huán)控制，經(jīng)過汽輪機(jī)的配汽特性曲線

29、和荷調(diào)整分量，然后直接通過開環(huán)控制，經(jīng)過汽輪機(jī)的配汽特性曲線和閥門特性曲線后作用于汽輪機(jī)的高壓調(diào)門來實(shí)現(xiàn)。一般認(rèn)為，一定的閥門特性曲線后作用于汽輪機(jī)的高壓調(diào)門來實(shí)現(xiàn)。一般認(rèn)為，一定的頻差對(duì)應(yīng)一定的負(fù)荷變化，比如對(duì)于額定負(fù)荷為頻差對(duì)應(yīng)一定的負(fù)荷變化，比如對(duì)于額定負(fù)荷為300MW的汽輪機(jī)在的汽輪機(jī)在5%的轉(zhuǎn)速不等率、的轉(zhuǎn)速不等率、2r/min的死區(qū)下，的死區(qū)下，11r/min的頻差會(huì)對(duì)應(yīng)的頻差會(huì)對(duì)應(yīng)18MW的理論負(fù)荷變化量，但這一對(duì)應(yīng)關(guān)系是有前提的，這個(gè)前提的理論負(fù)荷變化量，但這一對(duì)應(yīng)關(guān)系是有前提的，這個(gè)前提是：汽輪機(jī)處于額定的參數(shù)下運(yùn)行、汽輪機(jī)的配汽特性與負(fù)荷指令線是：汽輪機(jī)處于額定的參數(shù)下運(yùn)行

30、、汽輪機(jī)的配汽特性與負(fù)荷指令線性關(guān)系良好、外界能提供足夠的能量。性關(guān)系良好、外界能提供足夠的能量。n就一次調(diào)頻能力而言，汽輪機(jī)單閥運(yùn)行普遍比多閥運(yùn)行時(shí)好、就一次調(diào)頻能力而言，汽輪機(jī)單閥運(yùn)行普遍比多閥運(yùn)行時(shí)好、135MW機(jī)組普遍比機(jī)組普遍比600MW機(jī)組好；另有試驗(yàn)表明，在相同頻差下，機(jī)組好；另有試驗(yàn)表明，在相同頻差下，同一臺(tái)機(jī)組在不同的負(fù)荷段一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)的負(fù)荷調(diào)整量也會(huì)有所不同一臺(tái)機(jī)組在不同的負(fù)荷段一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)的負(fù)荷調(diào)整量也會(huì)有所不同，甚至相差很大。同，甚至相差很大。n主蒸汽壓力對(duì)機(jī)組一次調(diào)頻能力的影響只是一個(gè)方面。部分機(jī)組的主蒸汽壓力對(duì)機(jī)組一次調(diào)頻能力的影響只是一個(gè)方面。部分機(jī)組的CCS

31、仍然存在反拉現(xiàn)象。仍然存在反拉現(xiàn)象。一次調(diào)頻過程中存在的問題一次調(diào)頻過程中存在的問題31一次調(diào)頻過程中存在的問題一次調(diào)頻過程中存在的問題n主蒸汽壓力變化幅度過大主蒸汽壓力變化幅度過大n 一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，主蒸汽壓力、汽包水位等重要參數(shù)波一次調(diào)頻動(dòng)作時(shí)，主蒸汽壓力、汽包水位等重要參數(shù)波動(dòng)大是多數(shù)電廠對(duì)一次調(diào)頻功能的投運(yùn)能力限制的主要原動(dòng)大是多數(shù)電廠對(duì)一次調(diào)頻功能的投運(yùn)能力限制的主要原因，因， 個(gè)別機(jī)組個(gè)別機(jī)組 在試驗(yàn)過程中，高壓調(diào)門開度減小時(shí)，主在試驗(yàn)過程中，高壓調(diào)門開度減小時(shí)，主汽壓力升高幅度較大達(dá)到汽壓力升高幅度較大達(dá)到1Mpa，并且還有快速上升的趨，并且還有快速上升的趨勢(shì)。這些現(xiàn)象受機(jī)組本身

32、固有特性影響較大，由于一次調(diào)勢(shì)。這些現(xiàn)象受機(jī)組本身固有特性影響較大，由于一次調(diào)頻動(dòng)作要求快速性，這些現(xiàn)象很難通過汽機(jī)側(cè)控制來進(jìn)行頻動(dòng)作要求快速性，這些現(xiàn)象很難通過汽機(jī)側(cè)控制來進(jìn)行減弱，目前比較可行的辦法就是在減弱，目前比較可行的辦法就是在DCS側(cè)增加一次調(diào)頻配側(cè)增加一次調(diào)頻配合回路，來減小這些參數(shù)的波動(dòng)，提高機(jī)組的平衡能力。合回路，來減小這些參數(shù)的波動(dòng)，提高機(jī)組的平衡能力。32n汽輪機(jī)軸向位移變化汽輪機(jī)軸向位移變化n某機(jī)組在試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)軸向位移突然較大幅度變化。這說明，某機(jī)組在試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)軸向位移突然較大幅度變化。這說明，該汽輪機(jī)軸向位移對(duì)軸向推力的變化非常敏感。一次調(diào)頻試驗(yàn)時(shí)，該汽輪機(jī)軸向位移對(duì)軸向推力的變化非常敏感。一次調(diào)頻試驗(yàn)時(shí)，頻差信號(hào)發(fā)出瞬間，高壓調(diào)門開度增大，汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)汽量突頻差信號(hào)發(fā)出瞬間，高壓調(diào)門開度增大，汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)汽量突然增加，引起調(diào)閥端軸向推力增加，打破了原來的軸向推力平衡，然增加，引起調(diào)閥