丁玉璋,張長茂,周懷斌,孫建明,王　杰（酒鋼集團能源中心，甘肅嘉峪關(guān)，735100）

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火電機組高調(diào)門對大電源直供負荷的控制方法

丁玉璋,張長茂,周懷斌,孫建明,王杰
（酒鋼集團能源中心，甘肅嘉峪關(guān)，735100）

【摘要】火電機組在運行期間，受供電側(cè)影響，機組需要快速甩負荷來滿足供電側(cè)需求，這就需要電網(wǎng)安穩(wěn)裝置動作后，直接作用到機組調(diào)門，來快速甩負荷平衡電量要求。

【關(guān)鍵詞】火電機組;安穩(wěn)裝置;高周切機;試驗策略

1　前言

大電源直供負荷運行最突出的特點，是由負荷控制轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率控制，要求調(diào)速系統(tǒng)具有符合要求的靜態(tài)特性、良好的穩(wěn)定性和動態(tài)響應特性，以保證在用戶負荷變化的情況下自動保持電網(wǎng)頻率[1]的穩(wěn)定。運行人員關(guān)注的問題不再是負荷調(diào)整，而是調(diào)整電網(wǎng)頻率，使之維持在額定頻率的附近。由于電網(wǎng)容量較小，電網(wǎng)頻率變化快，其中旋轉(zhuǎn)慣量儲存的動能和鍋爐群所具備的熱力勢能均較小，需要機組的調(diào)速系統(tǒng)具有更高的靈敏度和更快的動態(tài)響應。

安穩(wěn)裝置[2]是為保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行而采取的控制系統(tǒng)，一般由安裝在下級變電站和大型發(fā)電廠組成。當電力系統(tǒng)發(fā)生短路或異常運行工況時，各控制子站將信息綜合后送主站，同時接受主站發(fā)送來的遠方切負荷或切機命令。安穩(wěn)裝置作用就是維持系統(tǒng)功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定，保證電網(wǎng)的可靠運行。

安穩(wěn)裝置動作，高周切機不能達到預期效果，小機組切機時間不能滿足電網(wǎng)要求，這就需要一種快速而又負荷降幅達到一定量，實現(xiàn)電網(wǎng)負荷側(cè)需求的可實施方案。故此我們將安穩(wěn)高周切機策略改為高周切機與高周快速關(guān)閉大機組調(diào)速汽門降出力。使高調(diào)閥快關(guān)電磁閥帶電，調(diào)門快關(guān)后快速減負荷，從而測試動作時間及負荷變化量。

2　試驗機組簡介

嘉峪關(guān)宏晟電熱公司電廠單機容量為350 MW，鍋爐為東方鍋爐股份有限公司的生產(chǎn)的型號：DG-1200/25.4-域4，超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐。汽輪機采用東方汽輪機廠制造的CJK/350/277—0.4/24.2/566/566型超臨界汽輪發(fā)電機組。DCS、DEH系統(tǒng)均采用美國愛默生ovation3.3.1系統(tǒng)。本機組主要運行方式為CCS協(xié)調(diào)控制、單閥運行方式。

2.1機組高調(diào)門甩負荷策略簡述

機組負荷控制在260 MW工控下，且控制方式為協(xié)調(diào)。模擬電網(wǎng)安穩(wěn)裝置動作后，機組由協(xié)調(diào)方式切為閥控方式，高調(diào)門快關(guān)，機組快速甩負荷量在20~25 MW之間，機組工況穩(wěn)定，負荷趨于平穩(wěn)。

具體試驗過程及數(shù)據(jù)分析：

機組工況：協(xié)調(diào)方式下，負荷控制在260 MW點下，單閥運行方式。

試驗共做了三次，以下為試驗數(shù)據(jù)

第一次：模擬安穩(wěn)裝置動作信號，機組負荷瞬間由259.507 MW變?yōu)?39.012 MW，負荷變化20.495 MW,時間間隔為100 ms，CV1閥門反饋由27.506%變?yōu)?.353%，高溫過熱器出口壓力為20.646 MPa無變化，總?cè)剂蠟?00.773 t/h無變化，總給水量827.158 t/h無變化，轉(zhuǎn)速3002 r/min無變化，機組協(xié)調(diào)方式切除。1 s時間變化數(shù)據(jù)為負荷235.404 MW，CV1閥門反饋1.353%，高溫過熱器出口壓力為20.646 MPa，總?cè)剂?、總給水量、轉(zhuǎn)速無變化；2 s時間變化數(shù)據(jù)為負荷233.105 MW，CV1閥門反饋1.353%，高溫過熱器出口壓力為20.888 MPa，總?cè)剂?、總給水量、轉(zhuǎn)速無變化；29 s后負荷將至最低為220.499 MW，負荷變化39.008 MW，高溫過熱器出口壓力最高21.744 MPa，總?cè)剂蠠o變化，總給水量767.527 t/h。

第二次：模擬安穩(wěn)裝置動作信號，機組負荷瞬間無變化，閥位反饋由26.913%變?yōu)?.154%，時間間隔為1 s，負荷由259.943 MW變?yōu)?37.347 MW,變化量為22.596 MW,其他參數(shù)無變化。2 s時間變化數(shù)據(jù)為負荷234.77 MW，變化量為25.173 MW,高溫過熱器出口壓力20.845 MPa變?yōu)?1.096 MPa，總?cè)剂?、總給水量、轉(zhuǎn)速無變化；44 s后負荷將至最低為218.556 MW，負荷變化41.387 MW，高溫過熱器出口壓力最高22.321 MPa，總?cè)剂蠟?03.623 t/h，總給水量757.292 t/h。

第三次：模擬安穩(wěn)裝置動作信號，機組負荷瞬間無變化，閥位反饋由26.721%變?yōu)?.215%，時間間隔為1 s，負荷由260.181 MW變?yōu)?36.911 MW,變化量為23.27 MW,其他參數(shù)無變化。2 s時間變化數(shù)據(jù)為負荷234.492 MW，變化量為25.689 MW,高溫過熱器出口壓力、總?cè)剂稀⒖偨o水量、轉(zhuǎn)速無變化；37 s后負荷將至最低為216.574 MW，負荷變化43.607 MW，高溫過熱器出口壓力最高23.028 MPa，總?cè)剂蠟?02.714 t/h，總給水量745.555 t/h。

2.2高調(diào)門快關(guān)甩負荷試驗數(shù)據(jù)分析

為消除機組正常運行過程中壓力對調(diào)頻性能的削弱作用和不同負荷段由于調(diào)門特性差異導致調(diào)頻性能不滿足相關(guān)技術(shù)指標要求的情況，宏晟機組對一次調(diào)頻前饋回路進行了壓力校正、負荷段校正，一定程度上解決了不同負荷段、不同運行壓力情況下機組的一次調(diào)頻性能能夠滿足指標要求。試驗數(shù)據(jù)見表1。

表1　新6#機組CV1快關(guān)甩負荷試驗數(shù)據(jù)分析

2.3試驗數(shù)據(jù)分析

根據(jù)機組在260 MW負荷點進行的高調(diào)門甩負荷數(shù)據(jù)分析，當安穩(wěn)裝置動作后，機組首先由協(xié)調(diào)方式切為閥控方式，觸發(fā)信號直接作用到高調(diào)門快關(guān)電磁閥上，負荷在1 s內(nèi)發(fā)生變化，降幅在20 MW左右，機組其他設(shè)備均正常，無異?，F(xiàn)象。

3　結(jié)論

通過試驗分析所得，模擬安穩(wěn)裝置動作，負荷在1 s后變化，平均變化量為22.933 MW；負荷在2 s時平均變化量為25.431 MW；負荷在1 min中平均最大變化量為42.497 MW，試驗達到預期效果。

[參考文獻]

[1]中國電力企業(yè)聯(lián)合會主編.電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范GB/T50062-2008[M].北京：中國計劃出版社.2008.

Control Method of High Regulating Valve for Direct Load of Large Power Supply of Thermal Power Generating Unit

Ding Yuzhang, Zhang Changmao, Zhou Huaibin, Sun Jianming, Wang Jie
(JISCO Energy Centre, Jiyuguan, Gansu 735100, China)

[Abstract]During the operation of thermal power generating unit, affected by power sup-ply side the unit has to urgently shed load to satisfy the demand of power supply. This makes it necessary that after the grid safety and stability device acts it directly applies to the regulating valve of the unit to quickly shed load and balance power supply.

[Keywords]thermal power generating unit; safety and stability device; high-frequency u-nit tripping; test strategy

作者簡介：丁玉璋（1983-），男，2011年畢業(yè)于蘭州理工大學機械制造及自動化專業(yè)，大學本科學歷，工程師現(xiàn)從事電廠的專業(yè)技術(shù)管理工作。

收稿日期：2015-06-04

【中圖分類號】TM31

【文獻標識碼】B

【文章編號】1006-6764（2015）10-0050-02