DEH一次调频在实际应用中存在的问题

柯昭

(湖北西塞山发电有限公司，湖北 黄石　435000)



DEH一次调频在实际应用中存在的问题

柯昭

(湖北西塞山发电有限公司，湖北 黄石435000)

摘要：对湖北西塞山发电有限公司330 MW和680 MW火电机组汽轮机数字电液控制系统(DEH)一次调频中的2个案例进行了分析。第1个案例通过修改DEH控制逻辑，保证了机组顺利并网带负荷。第2个案例指出，DEH一次调频调节是在汽轮机高压调阀具有一定调节余量，同时单元机组协调控制系统(CCS)能很好地控制机组主蒸汽压力的条件下完成的。

关键词：汽轮机数字电液控制系统；一次调频；并网；高压调阀；单元机组协调控制系统

1汽轮机一次调频控制方式

湖北西塞山发电有限公司一期为两台330 MW亚临界、中间再热、单轴、三缸双排汽凝汽式单元机组，二期为两台680 MW超超临界双背压凝汽式机组。湖北省内机组一次调频控制方式分为两种：汽轮机数字电液控制系统(DEH)一次调频投入，分散控制系统(DCS)一次调频(频差校正)未投入；DEH一次调频投入，单元机组协调控制系统(CCS)投入(DCS一次调频(频差校正)联锁投入)。

一期机组的DEH一次调频投入按钮设置在DEH操作画面上，由运行人员在启、停机组过程中手动选择投入及切除，DCS一次调频(频差校正)投入是在机组选择CCS工作模式下自动投入，切除CCS时自动切除。二期机组DEH一次调频在机组并网和脱网过程中自动投退，无需运行人员手动干预，DCS一次调频(频差校正)投入在机组选择CCS工作模式下自动投入，切除CCS时自动切除。

2案例分析1

该公司#3机组(680 MW)为中压缸启动方式，投产后的数次开机过程中，机组冲转到目标转速3 000 r/min，同期成功后，机组并网瞬间机组跳闸。汽轮机紧急跳机系统(ETS)首出为发电机跳闸，电气保护屏首出为逆功率保护动作，电气专业人员检查发现电气部分动作正常，机组重新挂闸、冲转，再次同期、并网，结果并网成功。热控专业人员针对上述现象，通过分析DCS历史趋势及机组启动过程的逻辑组态，发现了问题所在。由于#3机组为中压缸联合启动，在机组并网前的转速控制阶段，中压调阀控制汽轮机转速到达目标值，机组并网带初负荷时，汽轮机中压调阀切为负荷控制，这时要求中压调阀开度增加；在此过程中，汽轮机转速值在3 000 r/min左右波动，当汽轮机转速大于3 002 r/min，转差越过(±2 r/min)节死区后，一次调频动作，造成汽轮机调阀阀门总指令下降，调阀关闭，逆功率动作，汽轮机跳闸。如果在此过程中转差为负偏差或小于2 r/min，机组则能顺利并网带负荷，因此机组开机时的并网工作时好时坏。

针对以上原因，对DEH控制逻辑进行修改，在并网完成带初负荷阶段将DEH一次调频的投入时间延时20 s，从而抑制了DEH一次调频在并网带初负荷时的调频作用，优先保障机组带初负荷[1]。逻辑修改后，通过数次开机检验，这一问题得到彻底解决。逻辑修改前、后DCS趋势图如图1、图2所示。

3案例分析2

2015年某日，本地区电网频率发生波动，汽轮机转速瞬时峰值为2 994 r/min，当时该公司#1机组(330 MW)运行，机组DEH调阀为多阀控制方式(#1→#3→#2→#4顺序)，CCS投入，采用炉跟机(BF)方式,主蒸汽压力控制为滑压方式，主蒸汽压力设定值为目标负荷通过函数关系生成的目标值。当时的目标压力设定值为14.5 MPa附近,由于CCS未能很好地控制当前机组的主蒸汽压力，导致实际主蒸汽压力(13.4 MPa)低于设定值，汽轮机4个高调阀在功率调节下全部处在全开状态。DEH一次调频动作时，汽轮机调阀失去正向调节余量，机组负荷未能快速响应，而DCS一次调频(频差校正)调节是通过负荷指令改变锅炉总指令来修正主蒸汽压力，由于锅炉压力调节慢导致实际负荷响应慢，DHE一次调频无法实现负荷响应，如图3、图4所示。

综上所述，DEH一次调频调节是在汽轮机高压调阀具有一定调节余量，同时CCS能很好地控制机组主蒸汽压力的条件下完成的。

图1　逻辑修改前DCS趋势

图2　逻辑修改后DCS趋势

图3　一次调频的功率调节趋势　　　　　　　　　　　图4　协调模式下DEH系统阀位调节趋势

4结束语

很多人认为，机组的一次调频在汽轮机厂的控制逻辑完成后，通过了设备投产前的涉网试验就算工作结束。在日常的工作学习中，要关注和探讨机组的一次调频在实际中的应用，为电网安全、稳定运行奠定良好的基础。

参考文献：

[1]段南，李国胜，王玉山.大型火电机组一次调频功能投入的研究[J].华北电力技术, 2003(10):1-4.

(本文责编：刘芳)

收稿日期：2015-12-21；修回日期：2016-02-20

中图分类号：TM 732

文献标志码：B

文章编号：1674-1951(2016)03-0048-02

作者简介：

柯昭(1982—)，男，湖北英山人，工程师，从事热控检修维护等方面的工作(E-mail:kezhao@sina.com)。