熱工調頻RBAGC試驗PPT課件

1、11.一次調頻試驗 定義：一次調頻是指當電網頻率偏離額定值時，發(fā)電機組調節(jié)控制系統自動控制機組有功功率的增加(頻率下降時)或減少(頻率升高時)，以使電網頻率迅速回到額定值范圍。第1頁/共41頁21.一次調頻試驗1.1 試驗目的 保證電網安全經濟運行，提高電源質量及電網運行水平；為了提高電網頻率的控制水平，迅速消除由于電網負荷變化引起的頻率波動。根據電網公司和對機組參與電網一次調頻的要求，通過對機組調節(jié)系統的調頻試驗，檢驗機組所設計的一次調頻控制方案的實際調頻能力，同時檢驗調頻響應時間、實際速度變動率、穩(wěn)定時間等相關指標是否滿足要求。第2頁/共41頁3 1.2 一次調頻試驗技術指標 華北電網發(fā)電

2、機組一次調頻運行管理規(guī)定 3.1機組調速系統的速度變動率：對于液調系統在同步器給定不變的情況下，機組從滿負荷平穩(wěn)的過渡到空負荷過程中，轉速靜態(tài)增加和額定轉速之比?；痣姍C組速度變動率一般為4%5%； 3.2調速系統遲緩率 :調節(jié)系統在動作過程中，必須克服各活動部件的摩擦阻力，使靜態(tài)特性的升速和降速時不相同，兩條平行的曲線。同一負荷下最大轉速變化值和額定轉速之比叫遲緩率。 3.3機組參與一次調頻的死區(qū)火電機組一次調頻死區(qū)不大于2 r/min（0.033Hz） 3.4機組參與一次調頻的響應滯后時間：當電網頻率變化達到一次調頻動作值到機組負荷開始變化所需的時間為一次調頻負荷響應滯后時間，應小于3秒。第

3、3頁/共41頁 1.2 一次調頻試驗技術指標 3.5 機組參與一次調頻穩(wěn)定時間：機組參與一次調頻過程中，在電網頻率穩(wěn)定后，機組負荷達到穩(wěn)定所需的時間為一次調頻穩(wěn)定時間，應小于1min。 3.6 機組參與一次調頻的負荷變化幅度額定負荷小于等于200MW的火電機組，限制幅度不小于機組額定負荷的10%額定負荷大于200MW小于等于250MW的火電機組，限制幅度不小于20MW額定負荷大于250MW小于等于350MW的火電機組，限制幅度不小于機組額定負荷的8%；額定負荷大于350MW小于500MW的火電機組，限制幅度不小于28MW；額定負荷大于等于500MW的火電機組，限制幅度不小于機組額定負荷的6%；

4、對于在額定負荷運行的機組，應參與一次調頻，調頻幅度不小于機組額定負荷的5%，機組滑壓運行時，也應該滿足這一要求。機組的一次調頻不應當受運行人員手動設定的負荷上、下限限制。水電機組參與一次調頻的負荷變化幅度不應加以限制。4第4頁/共41頁 1.2 一次調頻試驗技術指標 3.7 所有機組一次調頻的負荷調整幅度應15s內達到理論計算的一次調頻的最大負荷調整幅度的90%。 3.8 一次調頻正確動作率當某臺機組并網運行時，在電網頻率越過機組一次調頻死區(qū)的一個積分期間，如果機組的一次調頻功能貢獻量為正，則統計為該機組一次調頻正確動作1次，否則，為不正確動作1次。5第5頁/共41頁 1.2 一次調頻試驗技術

5、指標 4 對調速系統、機組控制系統的要求 4.1 汽輪機采用電液調速系統（DEH）的機組，一次調頻功能應由DEH實現。應采取將頻差信號疊加在汽輪機調速汽門指令處的設計方法，以保證一次調頻的響應速度，頻差信號產生的調頻負荷應經過線性化處理。如采取其它形式的設計方法，也必須滿足各項技術指標的要求。 4.2為保證機組參與一次調頻的持續(xù)性，采用分散控制系統（DCS）、具有機組協調控制和AGC功能的機組，應在協調控制中投入頻率校正回路，即當機組工作在機組協調或AGC方式時，由DEH、DCS共同完成一次調頻功能。6第6頁/共41頁 1.2 一次調頻試驗技術指標 4.3一次調頻功能是機組的必備功能之一，不應

6、設計為可由運行人員隨意切除的功能。目前在役機組中，一次調頻設計為可由運行人員隨意投切的機組，應取消投退操作按鈕，保證一次調頻功能始終在投入狀態(tài)。 4.4對于根據機組特性，需要投入機跟爐協調方式的（汽機控制壓力、鍋爐控制負荷）機組，應經技術監(jiān)督部門確認，報電網調度部門批準后備案。若機組特性要求必須投入機跟爐控制方式的，其一次調頻功能也必須滿足本規(guī)定的各項技術指標。7第7頁/共41頁81.3一次調頻試驗條件 電網申請得到批準； 與電網相關信號傳動完成； 機組負荷在50%-100%額定負荷范圍內； 機組在機爐協調方式或者DEH在本機自動方式下運行； 機組各子系統運行穩(wěn)定； 第8頁/共41頁1.4 控

7、制方案 1） DEH開環(huán)（閥控、壓控） 2） DEH閉環(huán)（功控） 3）DEH+CCS 在DEH系統中，采用將頻差信號疊加在汽機閥門指令之上的方法，以保證一次調頻的響應速度。同時在CCS中投入頻率校正回路，即當機組工作在機組協調或AGC方式時，由DEH、CCS共同完成一次調頻功能。既保證一次調頻的響應速度，又保證機組參與一次調頻的持續(xù)性。簡單來說就是DEH快速粗調，CCS閉環(huán)校正。9第9頁/共41頁1.5 試驗方法和過程 試驗方法： 強制實際轉速信號，模擬網頻變化； 通過強制轉速差信號； 通過預先的切換邏輯，試驗時切換到試驗塊； 試驗過程： 在50%-100%額定負荷間選擇兩個負荷點，每個負荷點

8、做加減兩次擾動試驗。10第10頁/共41頁1.6 試驗記錄 XXXX年XX月XX日XX:XX， 開始轉速差10RPM的一次調頻試驗。強制轉速3010RPM：一次調頻報告.doc11轉速差轉速差10RPM10RPM起始時間到達目標負荷時間起始實際負荷值終了實際負荷值設計負荷變化值實際負荷變化值15S調節(jié)量15S的調節(jié)量%穩(wěn)定時間穩(wěn)定時間指標1min不等率(%)不等率(%)指標調頻響應遲延時間第11頁/共41頁1.7 注意事項 邏輯審查：根據要求技術指標設置系統參數，尤其是注意頻差對應閥門開度，以及負荷的上下限，防止由于人為強制輸錯頻差或轉速導致機組大幅擾動。 超壓：試驗大負荷動作時，防止鍋爐出現

9、超壓情況。試驗前可考慮降低機前壓力。 問題分析：如首次動作不達標，仔細分析趨勢，并要重新檢查參數設置，綜合考慮DEH和CCS動作。 12第12頁/共41頁132.AGC試驗 2.1 定義：指發(fā)電機組在規(guī)定的出力調整范圍內，跟蹤電力調度指令，按照一定調節(jié)速率實時調整發(fā)電出力，以滿足電力系統頻率和調峰的需求。 2.2 試驗目的：是檢驗機組是否以具備自動調頻及調峰能力，同時檢驗及優(yōu)化模擬量控制系統控制參數，使機組具有較強的適應負荷變化的能力。第13頁/共41頁2.AGC試驗 2.3 AGC技術指標 考核指標一般包括可用率指標KA、調節(jié)性能指標K1（調節(jié)速率），K2（調節(jié)精度），K3（響應時間）。各項

10、目可根據所在電網關于AGC技術指標要求執(zhí)行。14第14頁/共41頁2.AGC試驗 1）調節(jié)速率K1 調節(jié)速率是指機組響應設定指令的速率，可分為上升速率和下降速率。（考慮啟磨點） 2）調節(jié)精度K2 調節(jié)精度是指機組響應穩(wěn)定以后，實際出力和設點出力之間的差值。機組平穩(wěn)運行階段，機組出力圍繞設定值輕微波動。對實際出力與設點指令之差的絕對值進行積分，然后用積分值除以積分時間，即為該時段的調節(jié)偏差量。 K2=2-實際偏差/允許偏差15第15頁/共41頁2.AGC試驗 3）響應時間K3 響應時間是指EMS系統發(fā)出指令之后，機組出力在原出力點的基礎上，可靠地跨出與調節(jié)方向一致的調節(jié)死區(qū)所用的時間。K3=2-

11、實際響應時間/標準響應時間。 火電機組AGC響應時間應小于1分鐘，水電機組AGC的響應時間應小于20秒。16第16頁/共41頁172.AGC試驗 2.4 試驗條件 變負荷試驗調試合格，動態(tài)調節(jié)品質滿足要求。 機組正常運行，所有輔機設備及輔助設備運行正常； 各主要閉環(huán)調節(jié)系統均已通過靜態(tài)調試，在運行至帶滿負荷過程中均完成動態(tài)試驗，調節(jié)品質優(yōu)良；各項保護均已投入。 機組與調度的信號靜態(tài)傳動完成，注意信號精度要求。 第17頁/共41頁182.AGC試驗 AGC投入條件：機組已投入CCS協調控制、AGC指令信號正常。當運行人員確認中調目標負荷已跟蹤機組當前實際負荷，即中調目標負荷與機組當前實際負荷偏差

12、不大于10MW后，在“機組協調控制系統”畫面中投入AGC。 AGC切除條件：運行人員手動切除、AGC指令壞質量、AGC指令超限、CCS切除。 試驗期間宜解除一次調頻功能，避免一次調頻對AGC試驗造成干擾。 第18頁/共41頁192.AGC試驗2.5 AGC負荷跟隨試驗1）與網調確認AGC相關信號，動態(tài)測試。2）AGC投入后，根據網調指令進行測試。 在AGC控制方式下，在70%100%負荷范圍內負荷指令以1.5%Pe/min(直吹式機組)或2.0%Pe/min(中儲式機組)的變化速率、負荷變動量為P=10%Pe的斜坡方式連續(xù)增、減(或減、增)各一次的雙向變動試驗。3）根據網調要求進行AGC考核試

13、驗。 機組各主要被調參數的動態(tài)、穩(wěn)態(tài)品質指標見下表：第19頁/共41頁20第20頁/共41頁2. AGC試驗2.6 試驗記錄AGC設定目標負荷由xxxxx MW升至xxxxx MW。AGC報告.doc21起始時間起始時間到達目標負荷時間到達目標負荷時間過程時間給定負荷變化率起始指令值終了指令值AGC指令變化幅度起始實際負荷終了實際負荷最大動態(tài)偏差最大靜態(tài)偏差實際負荷變化率跨出死區(qū)調節(jié)時間第21頁/共41頁222.AGC試驗2.7 注意事項1）網調AGC負荷指令精度關系到網調對機組AGC技術指標的考核，所以必須要求信號精度。2）AGC試驗過程中，運行人員要認真監(jiān)視負荷指令變化和響應情況，對于啟停

14、磨點要提前做出安排檢查，防止啟停磨不合適影響AGC試驗。3）機組在本地控制模式時，注意AGC指令需跟蹤機組實際負荷（此部分由網調實現），偏差在一定范圍內方可投入。第22頁/共41頁3 RB試驗 3.1 定義 DL/T 1213-2013 火力發(fā)電機組輔機故障減負荷技術規(guī)程將 “ 輔機故障減負荷 RB （ RUN BACK ）試驗 ”定義為當發(fā)生部分主要輔機故障跳閘，使機組最大出力低于給定負荷時， CCS （協調控制系統）將機組負荷快速降低到實際所能達到的相應出力，并能控制機組在允許參數范圍內繼續(xù)運行稱為輔機故障減負。23第23頁/共41頁3 RB試驗3.2 RB 試驗驗收要求 1) 機組進行

15、RB 功能分項試驗時，不需要人工干預，其參數波動范圍不危及機組安全和不引起機組保護動作跳閘，即認為該項 RB 試驗合格。 2) RB 試驗項目宜按設計的功能全部進行，也可按用戶要求根據現場條件選擇部分項目，但 RB功能模擬試驗應全部進行。 24第24頁/共41頁3 RB試驗3.3 RB 試驗邏輯框架 1) 觸發(fā)條件：CCS和RB投入、負荷高于一定值、跳閘等。 2）復位條件：人為復位、負荷低于一定值、觸發(fā)事件等。 3) 跳磨邏輯：跳磨時間、間隔保留磨臺數等。 4） 目標負荷、燃料量、速率等。 5）CCS控制方式、定滑壓選擇。 6）相關子系統RB工況參數、保護等處理。 7）超遲、聯鎖等。25第25

16、頁/共41頁3 RB試驗 3.3試驗目的和分類 試驗目的：通過真實的輔機跳閘來檢驗機組在故障下的運行能力和 CCS 的控制性能， 保障機組在高度自動化運行方式下的安全性。 RB 功能靜態(tài)（模擬）試驗和 RB 功能動態(tài)試驗兩部分內容。（熱工試驗，機務配合） 26第26頁/共41頁3 RB試驗 3.5 RB 功能靜態(tài)（ 模擬）試驗 在機組停機的情況下，根據機組設計的功能，依次模擬 RB 產生的條件，檢查負荷指令回路、負荷速率等 RB 功能回路，并按經驗數據（或設計）初步設定負荷指令變化速率；檢查 RB 工況發(fā)生后，與其他熱控系統如 FSSS 系統的聯系，確認其邏輯功能的正確性；檢查熱控系統與汽機電

17、調的接口匹配情況，在 RB 工況下，有方式切換的系統應檢查方式切換功能是否正常。 27第27頁/共41頁3 RB試驗 靜態(tài)試驗主要檢查內容： 1）不同原因的RB發(fā)生時，I/O通道應動作正常； 2）負荷運算回路及指令變化速率等控制參數正確； 3）FSSS調磨邏輯正確； 4）CCS應切至機跟隨方式運行； 5）RB時，主蒸汽壓力定/滑壓方式選擇正確； 6）滑壓速率設定應根據不同RB特點設定； 7）目標燃料量動作正確； 8）對應RB類型聯鎖動作正確。RB靜態(tài)試驗.doc 28第28頁/共41頁3 RB試驗3.6 RB 功能動態(tài)試驗1）技術交底：應該著重偏向于運行畫面監(jiān)視、操作，安全指導，事故預想，危急

18、處理和明確責任分工。 試驗目的 試驗項目 試驗前應具備的條件 試驗步驟 安全注意事項 試驗記錄內容 RB試驗技術交底記錄表.doc29第29頁/共41頁3 RB試驗2）試驗條件 所有RB條件下的靜態(tài)傳動檢查試驗已經完成。 CCS及控制子系統已正常投運，并完成相應的定值擾動和負荷變動試驗，調節(jié)品質合格。 CCS在TF方式下定值擾動試驗完成，調節(jié)品質合格。 機組正常運行，所有輔機設備及輔助設備運行正常，機組能夠達到額定負荷。 機組投入所有主保護。 機組負荷大于90%Pe。 試驗內容、要求及時間安排均已通過調度批準。30第30頁/共41頁3 RB試驗3）試驗過程 磨煤機RB 手動緊急停磨，觸發(fā)磨RB

19、，CCS切至機跟隨。 送引風RB 就地停一臺送風機，聯跳同側引風機，觸發(fā)送風機RB， CCS切至機跟隨滑壓運行，磨煤機依次跳閘，燃料主控調整至目標燃料量，油槍自動投入，減溫水調閥超遲關。注意爐膛負壓、一次風調節(jié)。 一次風RB 就地停一臺一次風機，觸發(fā)一次風機RB， CCS切至機跟隨滑壓運行，磨煤機依次跳閘，燃料主控調整至目標燃料量，油槍自動投入，減溫水調閥超遲關。注意爐膛負壓及燃燒情況。 給水RB 就地停一臺小機，觸發(fā)給水RB，電泵聯鎖啟動，CCS切至機跟隨滑壓運行，磨煤機跳閘，燃料主控調整至目標燃料量，減溫水調閥超遲關。注意爐膛負壓及燃燒情況。注意汽包水位或分離器出口過熱度。31第31頁/共

20、41頁3 RB試驗4） 安全注意事項 機組主要保護必須投入，當出現機組跳閘，應按照規(guī)程迅速處理。 試驗中出現危及機組安全的重大問題應終止試驗按照預案進行處理。 在試驗中，監(jiān)視主要運行參數及主要調節(jié)系統的工作情況，對于調節(jié)品質不好的調節(jié)系統要及時切除，轉為手動調節(jié)。 在RB不正常的情況下，應手動將鍋爐負荷降至50%，并且僅保留運行中的最下層幾臺磨煤機運行，若工況不穩(wěn)，可投入油槍穩(wěn)燃。 若機組功率擺動較大，汽機DEH系統應切至閥控方式。 送引風RB時注意：防止失速或過流情況，或出現運行風機調節(jié)振蕩情況，如果發(fā)生需要切除自動手動調節(jié)。 一次風機RB時注意：防止出現一次風壓過低導致爐膛負壓MFT。 給

21、水RB時注意：電泵必須先投入聯鎖，電泵聯鎖啟動后運行人員根據汽包水位情況可以人為增加電泵出力來調節(jié)汽包水位。 如果RB觸發(fā)但上層磨煤機未跳閘，需要人為停止上層磨。32第32頁/共41頁3 RB試驗3.7 RB試驗關注點： RB觸發(fā)保留磨數量,需綜合考慮鍋爐燃燒穩(wěn)定和設備出力(尤其是磨煤機和一次風機)，以及煤質好壞導致目標燃料量多少； RB觸發(fā)后系統采用定壓還是滑壓,以及目標壓力和滑壓速率； 風煙系統聯絡門連鎖邏輯,需考慮設備類型和出力； 一次風壓在非一次風RB工況下控制,注意一次風機設備特性； 爐膛負壓在一次風RB下控制,考慮超關量； 目標燃料量應采用實時煤質計算得出,并且注意燃料主控的閉鎖時

22、間及跳磨間隔時間； 主要控制系統調節(jié)偏差和執(zhí)行機構偏差大切自動條件需注意RB工況； 試驗前確認是否要退出磨一次風量低等保護； 各主要輔機執(zhí)行機構出力上限得到確認。33第33頁/共41頁3 RB試驗3.8 RB危險點分析及預控措施非一次風機 RB導致軸流一次風機失速一次風機失速原因：a) 磨煤機停運間隔時間過短。b) 未設置一次風機動葉超馳關閉邏輯。預控措施：a) 根據降負荷速率要求設計合理的停磨間隔時間。b) 非一次風機 RB 工況設計動葉超馳關閉指令。34第34頁/共41頁3 RB試驗輔機超負荷運行跳閘，輔機超負荷運行原因：a)保留側輔機未設置調節(jié)指令上限。b)保留側輔機自動調節(jié)增負荷過快。

23、c）滑壓曲線不合適或燃料未及時降至目標值，負荷降低過慢。d) 聯啟電泵設定目標指令過高。e) 輔機自身有缺陷，帶不了 50% 額定負荷。預控措施：a) RB 試驗前應根據單側輔機出力試驗結果合理設置試驗輔機調節(jié)指令上限，防止超負荷運行。b) 保留側輔機調節(jié)速度應設置上限，防止過快增加開度指令。c) 為保證降負荷速度應合理設置滑壓曲線或采用定壓方式， RB 靜態(tài)試驗應確保跳磨邏輯的成功性，磨煤機出入口快關閘板在試驗前應確保能正常關閉。35第35頁/共41頁3 RB試驗 爐膛負壓超限原因：a) 引風機靜葉死區(qū)大，調節(jié)特性不好，自動發(fā)散。b) 負壓自動調節(jié)參數滿足不了劇烈擾動工況下要求。c) 跳磨間隔時間過短。d) 送引風機 RB 試驗時聯鎖未動或保留側風機葉片超馳調節(jié)過快。e) 風機動靜葉指令與反饋偏差超限切除自動邏輯，過早切除自動。預控措施：a) 靜葉傳動應檢查執(zhí)行器和機械傳動機構的死區(qū)。b) 爐膛負壓自動應盡早投入，經過充分的擾動試驗優(yōu)化參數。c) 跳磨時間間隔不宜過短，一般在 10s 左右。d) 送引風機 RB 在送引風機跳閘后應同時聯鎖跳閘本側引送風機，有超馳增加保留側風機出力邏輯的應注意控制速度