機組一次調頻

1、火電機組一次調頻火電機組一次調頻1.1.概述概述汽輪發(fā)電機組并列運行時，其轉速由電網(wǎng)頻率決定（額定電網(wǎng)頻率50Hz對應著機組額定轉速3000rmin），基本保持不變，通過上下平移汽輪機調節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)特性曲線，可改變機組的負荷。必須指出的是，并網(wǎng)運行的各機組在外界負荷變化時，首先反應的是電網(wǎng)頻率的變化，這時各機組的調節(jié)系統(tǒng)根據(jù)頻差立即參與調節(jié)作用，迅速按其靜態(tài)特性承擔一定的的負荷變化，使之與外界負荷相平衡，以減少電網(wǎng)頻率的變化，這一連續(xù)過

2、程即為機組的一次調頻。一次調頻不能維持電網(wǎng)頻率不變，只能緩和電網(wǎng)頻率的改變過程及程度，必須通過同步器或其它方式改變機組負荷指令，使機組輸出功率改變，以恢復電網(wǎng)頻率，這一過程稱為二次調頻。只有經(jīng)過二次調頻后，才能精確地使電網(wǎng)頻率保持恒定。顯然，由于有了一次調頻的存在，二次調頻的負擔就大大減輕了。從負荷控制來看，一次調頻屬于頻差前饋的負荷粗調方式，二次調頻屬于負荷反饋的負荷細調方式。2.2.帶旋轉阻尼的液壓調節(jié)系統(tǒng)中一次調頻的實現(xiàn)帶旋轉阻尼

3、的液壓調節(jié)系統(tǒng)中一次調頻的實現(xiàn)2.2.1使用旋轉阻尼的出口油壓作為轉速感受信號使用旋轉阻尼的出口油壓作為轉速感受信號旋轉阻尼聯(lián)結在汽輪機主軸上，主油泵出口的壓力油經(jīng)可調針型閥節(jié)流后通到旋轉阻尼的一次油室，油室中的油壓（即一次油壓）與阻尼管內油柱所產生的離心力相平衡。一次油壓p1與轉速n的關系，可以根據(jù)油壓與阻尼管內油柱所產生的離心力相平衡的關系求得：R2p1=∫ρRω2dR=（ρ2）（R22–R12）ω2=b1ω2R1或p1=bn2式中

4、R2、R1為阻尼管的內外徑，ω為角速度，ρ為油的密度。旋轉阻尼尺寸較小，故一次油壓較低，其變化也較小。如上汽廠125MW汽輪機額定轉速時一次油壓為0.22MPa，3420rmin時一次油壓為0.286MPa。速度變動率δ是指在某一同步器位置所對應的靜態(tài)曲線下，獨立運行機組從零負荷至額定滿負荷時的轉速差與額定轉速（3000rmin）的比值：δ=（nmaxnmin）n0=△nn0式中nmax、nmin、n0分別為零負荷轉速、額定滿負荷轉速及

5、額定轉速。事實上，速度變動率就是靜態(tài)特性曲線的斜率，因此，速度變動率的大小決定了機組一次調頻能力的大小，即δ越大，特性曲線越陡，調頻能力越小，δ越小，特性曲線越平，調頻能力越大。如下圖δ對一次調頻的影響所示：隨著δ的減小，△P1＜△P2＜△P3，圖中△P3最大，相對一次調頻能力最強。根據(jù)δ對一次調頻的影響，對帶基本負荷的機組，為保持穩(wěn)定其δ應選大一些，使電網(wǎng)頻率變化時負荷變化較小，即減小一次調頻的動作，而帶尖峰負荷的機組，其δ應選小一些

6、，以快速恢復頻率。由于機械的摩擦及間隙等原因，調節(jié)系統(tǒng)輸入發(fā)生變化到調節(jié)閥開始動作存在著一定的遲延，使調節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線并非簡單的單值函數(shù)，而是存在著近于平行的上行和下行特性，這種現(xiàn)象稱為遲緩現(xiàn)象。由于遲緩現(xiàn)象的存在，使得孤立運行機組在同一功率下其上行和下行的轉速存在一定偏差△n，它與額定轉速n0的比值稱為調節(jié)系統(tǒng)的遲緩率或不靈敏度。對于并列運行機組，由于轉速決定于電網(wǎng)頻nPP1P2△P2n1n2△nδ對一次調頻影響AB△nn2n1n