摘 要：介绍火电机组一次调频系统的主要功能， 根据电网系统对一次调频功能的要求， 具体分析一次调频系统在单元机组控制中的逻辑实现， 提出了一次调频功能一些优化方法。通过一次调频扰动试验检验机组一次调频功能满足电网发电机组一次调频运行管理规定要求，为其它机组的一次调频逻辑改进提供了参考实例。
关键词：火电机组；一次调频功能；协调控制
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2012）-03-0-01
一、一次调频功能介绍
一次调频转速不等率定义为:单元机组为了并网而采用有差转速调节系统，当机组运行且同步器在某一位置时，有差调节系统把机组转速保持在额定值附近，并且一个功率P对应于一个转速n，机组功率由额定负荷变至空负荷时，则相应转速从n2变为n1，转速变化量?=n与额定转速n0之比称为调节系统转速不等率?]，其关系式为:
?]=(n1-n2)/n0?00%=?=n/n0?00%(1)
转速不等率?]是反映机组调频能力的重要指标，?]越大，机组对电网的调频能力越弱，机组运行越稳定;?]越小，机组对电网的调频能力越强，但机组运行的稳定性越差。设置调频死区是为了防止汽轮机调节门在电网频率发生小范围内波动时引起频繁动作，从而影响设备的安全运行。
二、电厂CCS侧一次调频功能
华能阜康热电厂#1、#2机组是华西能源生产的锅炉型号为DGJ- 440/13.73-Ⅱ，汽轮机由上海汽轮机生产的型号为:C135-13.24/0.35/ 535/535。CCS侧一次调频功能只有在机炉协调控制方式的基础上才能实现，CCS侧参与一次调频的负荷量叠加在经过高、低限及变负荷率限制后的单元负荷指令上，一方面去汽轮机主控器生成汽轮机调节阀指令改变机组负荷，满足一次调频要求：另一方面左参与锅炉的燃烧调节，补充或减少锅炉的蓄热，使机组达到新的平衡。
如图1的曲线所示CCS侧的一次调频的频差一负荷修正曲线，当频差在死区内?.2Hz时，调频负荷指令输出为0MW，机组不参加调频，死区的设置是为了避免机组输出功率的频率的抖动：当转速偏差超出死区范围后。机组根据超出的大小进行机组负荷的调整，从而参与电网调频。机组负荷以l3.5MW为上限。当转速超过上限?.5Hz时，维持13.5MW的最大调频负荷量。
三、DEH侧一次调频功能
DEH侧参与一次调频的负荷量直接叠加在汽轮机负荷给定值上，通过DEH的功率回路和调节级压力回路(这2个回路可以单独切除)直接控制汽轮机调节阀改变机组负荷，当转速偏差在死区内?r/min时，调频负荷指令输出为0MW，机组不参加调频，死区的设置是为了避免机组输出功率的频率的抖动；当转速偏差超出死区范围后，机组根据超出的大小进行机组负荷的调整，从而参与电网调频，机组负荷以13.5MW为上限。当转速超过上限?l5r／min时，维持l3.5MW的最大调频负荷量。
四、机组实际运行中的一次调频的效果
（一）DEH的转速卡件分辨不出汽机转速的小数点后一位，比如转速在3003.4r/min，在DEH系统里只认为是3003r/min，致使调门的动作幅度不够。
（二）当机组正在加负荷时，刚好一次调频要求减负荷，或机组正在减负荷时，刚好一次调频要求加负荷就会出现冲突，导致反调现象。
1、采用采样精度高的转速表，可以测出0.1r/min，这个转速表专用于一次调频功能使用。输出4～20mA的信号到DEH的AI通道。将转速表设置2980.0～3020.0r/min对应输出4～20mA，以提高测量精度。DEH系统的有关一次调频的逻辑做适当的修改。
2、在CCS侧增加一段逻辑，用于实现一次调频要求降负荷时，闭锁CCS侧升负荷；一次调频要求升负荷时，闭锁CCS侧降负荷。经过以上修改后，机组的一次调频的合格率由90％提高到99.8％。
五、一次调频功能实现的注意事项
（一）最好取汽轮机转速信号作为调节量，并且CCS侧和DEH侧调节量一致，我厂机组一次调频CCS侧采用频差信号，DEH侧采用转速信号。很容易在修正曲线上出错，另外采用信号的测量精度和取样时间不一样，影响一次调频功能的效果。
（二）设计一次调频功能投切速率限制，对机组稳定运行有帮助。机组CCS侧和DEH侧的一次调频功能都没设计投切速率限制，以后要根据机纽的运行情况作出修改。
（三）在机组大修或汽机高调门经过检修后，汽机高调门要做流量特性试验，重新修改DEH高调门的流量特性参数。若高调门的流量特性变化过大则会影响一次调频的作用，要重新做一次调频的试验以确定其参数是行符合要求。
六、结语
经过对CCS侧和DEH侧的一次功能的逻辑修改，一次调频功能得到加强，实现了在机组协调系统投入时由DEH、CCS共同完成一次调频功能，完全满足电网对发电机组的一次调频管理规定的要求，使我厂机组的一次调频的合格率由90％提高到99.8％，满足电网对机组负荷变化的要求。
参考文献：
[1]段南.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).
[2]华能阜康热电有限责任公司.一次调频特性试验报告西安热工研究院有限公司.