（高清版）GBT 30370-2022 火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻試驗(yàn)及性能驗(yàn)收導(dǎo)則

代替GB/T30370—2013火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻試驗(yàn)及性能驗(yàn)收導(dǎo)則2022-10-12發(fā)布GB/T30370—2022前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4試驗(yàn)?zāi)康?25主要技術(shù)指標(biāo) 26試驗(yàn)條件 37試驗(yàn)要求和方法 38試驗(yàn)步驟 49性能驗(yàn)收 4附錄A(資料性)火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻特性圖 5附錄B(資料性)一次調(diào)頻功能典型原理圖 7附錄C(資料性)一次調(diào)頻試驗(yàn)負(fù)荷工況與擾動量配置表 附錄D(資料性)一次調(diào)頻性能試驗(yàn)及驗(yàn)收表格 9I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T30370—2013《火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻試驗(yàn)及性能驗(yàn)收導(dǎo)則》,與GB/T30370—2013相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：a)增加了一次調(diào)頻試驗(yàn)主要技術(shù)指標(biāo)(見5.5);b)增加了一次調(diào)頻試驗(yàn)條件(見第6章);c)增加了一次調(diào)頻試驗(yàn)要求和方法(見7.3和7.4);d)增加了火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻特性圖(見附錄A);e)增加了一次調(diào)頻試驗(yàn)負(fù)荷工況與擾動量配置表(見附錄C);f)更改了一次調(diào)頻試驗(yàn)分析計算表(見附錄D,2013年版的附錄B)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國電站過程監(jiān)控及信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC376)歸口。本文件起草單位：華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院、江蘇未來智慧信息科技有限公司、西安熱工研究院有限公司、國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院、國家電投集團(tuán)內(nèi)蒙古白音華煤電有限公司坑口發(fā)電分公司、陜西延長石油富縣發(fā)電有限公司、大唐陽城發(fā)電有限責(zé)任公司、北京華科同和科技有限公司、內(nèi)蒙古岱海發(fā)電有限責(zé)任公司、內(nèi)蒙古京隆發(fā)電有限責(zé)任公司。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——2013年首次發(fā)布為GB/T30370—2013;——本次為第一次修訂。1火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻試驗(yàn)及性能驗(yàn)收導(dǎo)則1范圍本文件規(guī)定了火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻試驗(yàn)、性能驗(yàn)收的主要技術(shù)要求和方法。本文件適用于單臺機(jī)組容量在100MW及以上的火力發(fā)電機(jī)組，其他容量等級的火力發(fā)電機(jī)組參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T26863火電站監(jiān)控系統(tǒng)術(shù)語DL/T657火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)驗(yàn)收測試規(guī)程3術(shù)語和定義GB/T26863界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。一次調(diào)頻primaryfrequencycontrol;PFC通過各原動機(jī)調(diào)速器來調(diào)節(jié)各發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速，以使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩隨系統(tǒng)頻率而變動。一次調(diào)頻死區(qū)deadbandofprimaryfrequencycontrol;DB一次調(diào)頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)在額定轉(zhuǎn)速附近對轉(zhuǎn)速差或頻率差的不靈敏區(qū)。從轉(zhuǎn)速差或頻率差最后一次超出一次調(diào)頻死區(qū)開始到機(jī)組負(fù)荷向正確的調(diào)頻方向開始變化的時間。從轉(zhuǎn)速差或頻率差最后一次超出一次調(diào)頻死區(qū)開始到機(jī)組負(fù)荷最后一次達(dá)到目標(biāo)值所允許的范圍之內(nèi)需要的時間。轉(zhuǎn)速不等率droop汽輪機(jī)控制系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線的斜率。通常以對應(yīng)空負(fù)荷與滿負(fù)荷的轉(zhuǎn)速差值與額定轉(zhuǎn)速比值的百分?jǐn)?shù)來表示。2協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)coordinatedcontrolsystem;CCS將鍋爐(包括常壓循環(huán)流化床)-汽輪發(fā)電機(jī)組、或燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組-余熱鍋爐-蒸汽輪發(fā)電機(jī)組、或反應(yīng)堆-汽輪發(fā)電機(jī)組作為一個整體進(jìn)行控制，通過控制回路協(xié)調(diào)鍋爐(包括常壓循環(huán)流化床)與汽輪機(jī)組、或燃?xì)廨啓C(jī)與余熱鍋爐和汽輪機(jī)組、或反應(yīng)堆與汽輪機(jī)組、或在自動狀態(tài)的工作，給鍋爐(包括常壓循環(huán)流化床、余熱鍋爐)、反應(yīng)堆、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)的自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，以適應(yīng)負(fù)荷變化的需要，盡最大可能發(fā)揮機(jī)組調(diào)頻、調(diào)峰的能力。數(shù)字電液控制系統(tǒng)digitalelectro-hydrauliccontrolsystem;DEH由電氣原理組成的敏感元件、數(shù)字電路(計算機(jī)),由電氣/液壓原理組成的放大元件和液壓原理組成的伺服機(jī)構(gòu)所組成的汽輪機(jī)控制系統(tǒng)。根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷指令控制發(fā)電功率的自動控制。燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)gasturbineunitcontrolsystem;TCS使燃?xì)廨啓C(jī)適應(yīng)各種運(yùn)行工況的控制系統(tǒng)的總稱。包括燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度控制系統(tǒng)和液壓4試驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證火力發(fā)電機(jī)組參與電網(wǎng)運(yùn)行的一次調(diào)頻功能，一次調(diào)頻性能應(yīng)滿足本文件指標(biāo)要求，同時應(yīng)確認(rèn)火力發(fā)電機(jī)組參與電網(wǎng)一次調(diào)頻時的調(diào)節(jié)安全。5主要技術(shù)指標(biāo)5.1頻率測量分辨率及一次調(diào)頻回路運(yùn)算周期頻率測量分辨率應(yīng)不大于0.003Hz,燃煤機(jī)組一次調(diào)頻回路程序運(yùn)算周期應(yīng)不大于100ms,燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組一次調(diào)頻回路程序運(yùn)算周期應(yīng)不大于50ms。5.2轉(zhuǎn)速不等率火電機(jī)組局部轉(zhuǎn)速不等率應(yīng)為3%～6%,平均轉(zhuǎn)速不等率宜為4%～5%。該技術(shù)指標(biāo)不計算調(diào)頻死區(qū)影響部分，參見附錄A。5.3調(diào)頻死區(qū)機(jī)組參與一次調(diào)頻死區(qū)應(yīng)在±0.033Hz或±2r/min范圍內(nèi)。5.4動態(tài)指標(biāo)5.4.1響應(yīng)時間：機(jī)組參與一次調(diào)頻的響應(yīng)時間應(yīng)小于3s。35.4.2穩(wěn)定時間：機(jī)組參與一次調(diào)頻的穩(wěn)定時間應(yīng)小于1min。5.4.3上升時間：燃煤機(jī)組達(dá)到75%目標(biāo)負(fù)荷的時間應(yīng)不大于15s,達(dá)到90%目標(biāo)負(fù)荷的時間應(yīng)不大于30s;燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組達(dá)到90%目標(biāo)負(fù)荷的時間應(yīng)不大于15s。5.5一次調(diào)頻負(fù)荷變化幅度5.5.1機(jī)組參與一次調(diào)頻的調(diào)頻負(fù)荷變化范圍下限應(yīng)大于機(jī)組穩(wěn)燃負(fù)荷。5.5.2機(jī)組參與一次調(diào)頻的調(diào)頻負(fù)荷變化幅度上限應(yīng)進(jìn)行限制，限制幅度下限在(6%～10%)P。(P。為額定負(fù)荷)之間。5.5.3額定負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組，應(yīng)參與一次調(diào)頻，增負(fù)荷方向最大調(diào)頻負(fù)荷增量幅度不小于3%P。。5.5.4深度調(diào)峰運(yùn)行的機(jī)組，在(40%～50%)P。區(qū)間調(diào)頻負(fù)荷變化幅度下限宜在(6%～10%)P。之間、(30%～40%)P。區(qū)間調(diào)頻負(fù)荷變化幅度下限宜在(4%～6%)P。之間、30%P。以下區(qū)間調(diào)頻負(fù)荷變化幅度下限宜在(3%～5%)P。之間。5.5.5燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組一般由燃?xì)鈾C(jī)組承擔(dān)一次調(diào)頻功能，通過燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不等率的設(shè)置使整體機(jī)組的調(diào)頻負(fù)荷量滿足要求。對于僅能一拖一方式運(yùn)行的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，一次調(diào)頻的額定有功功率計算值按燃?xì)夂驼羝麢C(jī)組額定有功功率之和計算；對于既能二拖一又能一拖一運(yùn)行的多軸燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組，一拖一運(yùn)行時一次調(diào)頻的額定有功功率計算值等于兩臺燃?xì)鈾C(jī)組和蒸汽機(jī)組額定有功功率之和的一半，二拖一運(yùn)行時一次調(diào)頻的額定有功功率計算值等于兩臺燃?xì)鈾C(jī)組和蒸汽機(jī)組額定有功功率之和。6試驗(yàn)條件6.1一次調(diào)頻控制回路應(yīng)包括：a)DEH、TCS(調(diào)速)側(cè)控制回路：應(yīng)采取將轉(zhuǎn)速差信號經(jīng)轉(zhuǎn)速不等率設(shè)計函數(shù)直接疊加在汽輪機(jī)調(diào)速汽門或燃機(jī)燃料調(diào)節(jié)門總閥位指令處的設(shè)計方法，同時功率回路的功率指令亦根據(jù)轉(zhuǎn)速不等率設(shè)計指標(biāo)進(jìn)行調(diào)頻功率定值補(bǔ)償，且補(bǔ)償?shù)恼{(diào)頻功率定值部分不經(jīng)過速率限制，參見b)CCS側(cè)控制回路：具有協(xié)調(diào)控制的機(jī)組，由DEH(或TCS)、CCS共同完成一次調(diào)頻功能，即調(diào)速側(cè)采取將轉(zhuǎn)速差信號經(jīng)轉(zhuǎn)速不等率設(shè)計函數(shù)直接疊加在汽輪機(jī)調(diào)速汽門或燃機(jī)燃料調(diào)節(jié)門總閥位指令處的設(shè)計方法，而CCS中功率回路的功率指令亦根據(jù)轉(zhuǎn)速不等率設(shè)計指標(biāo)進(jìn)行調(diào)頻功率定值補(bǔ)償，且補(bǔ)償?shù)恼{(diào)頻功率定值部分不經(jīng)過速率限制。6.2機(jī)組模擬量控制系統(tǒng)指標(biāo)應(yīng)滿足DL/T657的規(guī)定。6.3協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)或DEH功率控制系統(tǒng)應(yīng)正常投入。6.4DEH(TCS)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)行正常。6.5機(jī)組運(yùn)行主要參數(shù)應(yīng)無報警或異常。6.6發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速、功率和電網(wǎng)頻率信號應(yīng)校驗(yàn)合格。6.7為保證機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)本質(zhì)安全，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速大于3030r/min時，機(jī)組應(yīng)能繼續(xù)減負(fù)荷調(diào)頻。6.8機(jī)組應(yīng)退出AGC控制方式。6.9汽機(jī)調(diào)門流量特性應(yīng)滿足一次調(diào)頻穩(wěn)定性控制要求。6.10試驗(yàn)方案應(yīng)已編制并經(jīng)批準(zhǔn)，試驗(yàn)組織機(jī)構(gòu)成立，明確職責(zé)分工。6.11已經(jīng)取得電網(wǎng)調(diào)度部門的同意。7試驗(yàn)要求和方法7.1新建機(jī)組基建調(diào)試期間可只進(jìn)行單閥工況下的一次調(diào)頻試驗(yàn)。47.2運(yùn)行工況的選擇：存在單閥、順序閥運(yùn)行方式的機(jī)組，一次調(diào)頻試驗(yàn)應(yīng)選擇在機(jī)組常態(tài)化閥序運(yùn)行方式下開展，其中新建機(jī)組應(yīng)根據(jù)汽輪機(jī)本體運(yùn)行要求適時開展單閥、順序閥方式下的一次調(diào)頻試驗(yàn)。無單、順序閥運(yùn)行工況的機(jī)組進(jìn)行的一次調(diào)頻試驗(yàn)應(yīng)能表征該機(jī)組運(yùn)行工況下的實(shí)際性能。7.3負(fù)荷工況的選擇：試驗(yàn)工況點(diǎn)應(yīng)能較準(zhǔn)確反映機(jī)組變負(fù)荷運(yùn)行范圍內(nèi)的一次調(diào)頻特性。試驗(yàn)負(fù)荷工況點(diǎn)應(yīng)不少于3個，宜在60%P.、75%P.、90%P.、100%P.工況附近選擇。具備深度調(diào)峰運(yùn)行能力的機(jī)組，至少應(yīng)在50%P。工況附近、深度調(diào)峰功率下限工況及其他深度調(diào)峰工況，選取不少于兩個工況點(diǎn)進(jìn)行一次調(diào)頻試驗(yàn)。參見附錄C。頻差階躍擾動試驗(yàn)，機(jī)組最大調(diào)節(jié)幅度試驗(yàn)在60%P.、75%Pe、90%P。工況任選一點(diǎn)進(jìn)行。深度調(diào)峰功率下限工況宜開展機(jī)組增負(fù)荷方向調(diào)節(jié)試驗(yàn)。參見附錄C。7.5試驗(yàn)頻差可采用機(jī)組控制系統(tǒng)生成，亦可采用外接信號發(fā)生設(shè)備生成，應(yīng)保證CCS與DEH(TCS)7.6試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集周期不大于1s。8試驗(yàn)步驟8.1機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行在試驗(yàn)要求的負(fù)荷工況。8.2啟動數(shù)據(jù)采集裝置。8.3生成階躍頻差，作用于一次調(diào)頻回路，并保證CCS回路和DEH回路的頻差一致。8.4頻差持續(xù)不少于1min,然后頻差恢復(fù)為零。8.5記錄該次試驗(yàn)數(shù)據(jù)[功率、調(diào)門反饋、主汽壓力、調(diào)節(jié)級壓力、轉(zhuǎn)速(頻)差等]。8.6重復(fù)8.3至8.5步驟，直至該負(fù)荷工況下各個頻差擾動試驗(yàn)結(jié)束。8.7調(diào)整機(jī)組負(fù)荷到下一個試驗(yàn)工況。8.8重復(fù)8.2至8.6步驟，直至各個負(fù)荷工況的試驗(yàn)結(jié)束。8.9將試驗(yàn)數(shù)據(jù)參考附錄D中表D.1格式進(jìn)行記錄。8.10恢復(fù)系統(tǒng)至試驗(yàn)前狀態(tài)。9性能驗(yàn)收9.1一次調(diào)頻性能驗(yàn)收分為靜態(tài)功能驗(yàn)收和動態(tài)指標(biāo)驗(yàn)收兩部分。9.2靜態(tài)功能驗(yàn)收包括控制回路檢查、參數(shù)設(shè)置核查。按照第5章和6.1的規(guī)定進(jìn)行。9.3動態(tài)指標(biāo)驗(yàn)收依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果直接或間接計算進(jìn)行。指標(biāo)包括第5章所規(guī)定的全部內(nèi)容，指標(biāo)有：負(fù)荷變化幅度等。9.4任一負(fù)荷工況的各動態(tài)指標(biāo)應(yīng)滿足第5章所規(guī)定的要求，任一負(fù)荷各動態(tài)指標(biāo)以該負(fù)荷工況下各次階躍擾動響應(yīng)的平均值為最終驗(yàn)收值。9.5驗(yàn)收結(jié)果參考表D.2格式進(jìn)行記錄。5GB/T30370—2022(資料性)火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻特性圖火力發(fā)電機(jī)組根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化自動調(diào)節(jié)汽門開度，利用汽機(jī)及鍋爐蓄能，改變汽輪機(jī)功率以適應(yīng)負(fù)荷變化，從而實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻功能。利用公式(A.1)和公式(A.2)可分別計算調(diào)頻增、減負(fù)荷時一次調(diào)頻動作后的目標(biāo)功率P。當(dāng)調(diào)頻增負(fù)荷時：當(dāng)調(diào)頻減負(fù)荷時：…………(A.1)式中：△r——汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速差(汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速-汽輪機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速),單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);ra——一次調(diào)頻死區(qū)，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);r。——汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);P?！~定負(fù)荷，單位為兆瓦(MW);δ%次調(diào)頻轉(zhuǎn)速不等率；Pv——有功功率初值，單位為兆瓦(MW)。圖A.1以火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻特性為例，一次調(diào)頻死區(qū)設(shè)定士2r/min,轉(zhuǎn)速不等率設(shè)定5%,限制幅度下限在(6%～10%)P。之間。圖A.1火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻轉(zhuǎn)速不等率設(shè)置示意圖對于超出死區(qū)的一次調(diào)頻階躍擾動(見圖A.2),響應(yīng)過程應(yīng)滿足以下要求。a)響應(yīng)滯后時間thx:自汽機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速越過調(diào)頻死區(qū)開始到機(jī)組發(fā)電出力可靠的向調(diào)頻方向開始變化所需的時間。b)一次調(diào)頻上升時間to?s:從轉(zhuǎn)速偏差超出死區(qū)開始，至有功功率調(diào)節(jié)量達(dá)到調(diào)頻目標(biāo)值與初始功率之差的75%所需的時間；tog:從轉(zhuǎn)速偏差超出死區(qū)開始，至有功功率調(diào)節(jié)量達(dá)到調(diào)頻目標(biāo)值與初始功率之差的90%所需的時間。c)一次調(diào)頻穩(wěn)定時間t.:從轉(zhuǎn)速偏差超出死區(qū)開始，至有功功率達(dá)到穩(wěn)定(200MW以下機(jī)組功率波動不超過額定功率±1%,200MW及以上機(jī)組功率波動不超過2MW)的最短時間。6圖A.2火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻轉(zhuǎn)速階躍擾動過程調(diào)節(jié)示意圖7實(shí)功實(shí)功(資料性)一次調(diào)頻功能典型原理圖汽輪機(jī)一次調(diào)頻功能實(shí)現(xiàn)典型原理圖見圖B.1。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組一次調(diào)頻實(shí)現(xiàn)典型原理圖見圖B.2?；蚬β驶芈泛瘮?shù)1調(diào)頻功率定值乙功率控制器實(shí)際功率綜合閥位指令不等率函數(shù)2綜合閥位增量(DEH)功率定值+圖B.1汽輪機(jī)一次調(diào)頻功能實(shí)現(xiàn)典型原理圖或功率回路調(diào)速側(cè)(TCS)功率定值不等率函數(shù)3調(diào)頻功率定伯E不等率函數(shù)4燃料門增量指令燃料調(diào)整門指令去燃機(jī)燃燃料調(diào)整門指令去燃機(jī)燃料調(diào)整門PI功率控制器圖B.2燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組一次調(diào)頻實(shí)現(xiàn)典型原理圖8(資料性)一次調(diào)頻試驗(yàn)負(fù)荷工況與擾動量配置表一次調(diào)頻試驗(yàn)負(fù)荷工況與擾動量配置表見表C.1。表C.1一次調(diào)頻試驗(yàn)負(fù)荷工況與擾動量配置表擾動量深度調(diào)峰