適應(yīng)兩個(gè)細(xì)則提高機(jī)組控制品質(zhì)天津國華盤山鄧金波.ppt

適應(yīng)兩個(gè)細(xì)則 提高機(jī)組控制品質(zhì) 天津國華盤山 鄧金波,前言,2009年6月份京津唐正式實(shí)施兩個(gè)細(xì)則，經(jīng)過2年運(yùn)行，雖還需依據(jù)出現(xiàn)的新情況進(jìn)行完善和優(yōu)化，但變化明顯，主要體現(xiàn)在電網(wǎng)品質(zhì)和機(jī)組的自動(dòng)化控制水平的提升，現(xiàn)結(jié)合我公司兩個(gè)細(xì)則（重點(diǎn)一次調(diào)頻和AGC ）工作與各位同仁進(jìn)行探討。,京津唐電網(wǎng)AGC、一次調(diào)頻指標(biāo)介紹 發(fā)電廠為適應(yīng)細(xì)則開展的技術(shù)工作,一、京津唐電網(wǎng)AGC、一次調(diào)頻指標(biāo)介紹,主要分兩大部分：考核和補(bǔ)償 1.1 考核：不滿足基本電網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)要求所發(fā)生的考核 1.2補(bǔ)償：對(duì)電網(wǎng)提供服務(wù)所獲得的補(bǔ)償,1.1、AGC指標(biāo)介紹,這是網(wǎng)內(nèi)某臺(tái)機(jī)組一次典型的AGC機(jī)組設(shè)點(diǎn)控制過程。,AGC性能指標(biāo)K1,K1:調(diào)節(jié)速率是指機(jī)組響應(yīng)設(shè)點(diǎn)指令的速率，可分為上升速率和下降速率標(biāo)準(zhǔn)為1%額定負(fù)荷（5MW/min)計(jì)算公式為：,AGC性能計(jì)算指標(biāo),V 機(jī)組調(diào)節(jié)速率；VN 機(jī)組節(jié)速率基準(zhǔn)值；,K1= 2-,原計(jì)算公式,新公式,2011年1月1日開始實(shí)施,2011年前,K2:調(diào)節(jié)精度調(diào)節(jié)精度是指機(jī)組響應(yīng)穩(wěn)定以后，實(shí)際出力和設(shè)點(diǎn)出力之間的差值，標(biāo)準(zhǔn)為額定負(fù)荷1% ，電量的概念,K2=,原計(jì)算公式,新計(jì)算公式,AGC性能指標(biāo)K2,K3響應(yīng)時(shí)間是指EMS系統(tǒng)發(fā)出指令之后，機(jī)組出力在原出力點(diǎn)的基礎(chǔ)上，可靠地跨出與調(diào)節(jié)方向一致的調(diào)節(jié)死區(qū)所用的時(shí)間 .標(biāo)準(zhǔn)為1分鐘,原計(jì)算公式,新計(jì)算公式,K3=,和 TN 分別為實(shí)際相應(yīng)時(shí)間及其基準(zhǔn)值。,AGC性能指標(biāo)K3,2011年1月1日開始實(shí)施,2011年前,綜合指標(biāo)KP計(jì)算和對(duì)比,原調(diào)節(jié)性能綜合指標(biāo)KP =,存在的問題，當(dāng)K1不變，K3值變化對(duì)KP影響很大，由此大蓄熱的汽包鍋爐有明顯的優(yōu)勢(shì)存在著一定的不合理性，由此2010年進(jìn)行修改,新性能綜合指標(biāo)KP=,目前全網(wǎng)K2基本為1.61.8，機(jī)組之間差異基本為1和3，考核指標(biāo)趨于合理,AGC性能考核,用K1,K2和K3參數(shù)單獨(dú)考核，若參數(shù)大于設(shè)定值1，則不進(jìn)行考核；若參數(shù)小于1，則按照參數(shù)大小進(jìn)行考核，如下式,AGC新補(bǔ)償計(jì)算,根據(jù)計(jì)算出的 性能KP 指標(biāo)，同時(shí)考慮調(diào)節(jié)次數(shù)和調(diào)節(jié)深度對(duì)補(bǔ)償費(fèi)用的影響，提出合理的AGC補(bǔ)償策略。 補(bǔ)償措施的組成及使用原則 AGC補(bǔ)償可分為兩項(xiàng)：可用率補(bǔ)償、調(diào)節(jié)性能補(bǔ)償,AGC新補(bǔ)償計(jì)算,AGC可用率補(bǔ)償 對(duì)于裝設(shè)AGC的機(jī)組，如果AGC可用率達(dá)到98%以上，按AGC可用時(shí)間補(bǔ)償10元/小時(shí)。AGC可用時(shí)間補(bǔ)償費(fèi)用按月統(tǒng)計(jì)。 C1=可用小時(shí)10(元/小時(shí)),AGC新補(bǔ)償計(jì)算,AGC調(diào)節(jié)性能補(bǔ)償 根據(jù)第一部分計(jì)算的KP 指標(biāo)，同時(shí)考慮調(diào)節(jié)次數(shù)和調(diào)節(jié)深度對(duì)補(bǔ)償費(fèi)用的影響，按天統(tǒng)計(jì) 日調(diào)節(jié)深度D=,其中Di為機(jī)組第i次的調(diào)節(jié)深度。同時(shí)，當(dāng)機(jī)組進(jìn)行折返調(diào)節(jié)時(shí)，其對(duì)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)貢獻(xiàn)更大，對(duì)機(jī)組自身的性能要求也更高，超過調(diào)整幅度大于機(jī)組額定容量的2%到計(jì)算D值。,根據(jù)AGC調(diào)節(jié)的綜合性能指標(biāo)的大小進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償公式如下： C2=DKpdYAGC 其中YAGC為AGC調(diào)節(jié)性能補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，取15元MW。參與電網(wǎng)的調(diào)節(jié)速度越多則獲得補(bǔ)償越多,AGC新補(bǔ)償計(jì)算,一次調(diào)頻考核,一次調(diào)頻考核為并網(wǎng)機(jī)組需要具備的基本性能，由此只有考核，考核由兩個(gè)部分構(gòu)成： 一次調(diào)頻動(dòng)作正確率：電網(wǎng)周波達(dá)到0.034HZ（2轉(zhuǎn)）機(jī)組有功的變化情況，一般為電網(wǎng)小幅度周波變化，由電網(wǎng)公司計(jì)算，動(dòng)作正確率為大于80 一次調(diào)頻性能考核性能考核，由電網(wǎng)在周波變化較大情況計(jì)算各個(gè)電廠的機(jī)組速度不等率對(duì)達(dá)不到一次調(diào)頻管理規(guī)定的機(jī)組進(jìn)行考核,機(jī)組一次調(diào)頻性能指標(biāo),1、轉(zhuǎn)速死區(qū)不小于2rpm,2、遲延時(shí)間t不大于3S,3、穩(wěn)定時(shí)間t1不超過60S,一次調(diào)頻月投運(yùn)率每月考核電量為： 10（小時(shí)） 式中： 為一次調(diào)頻月投運(yùn)率；（一次調(diào)頻月投入時(shí)間/機(jī)組月并網(wǎng)時(shí)間 為機(jī)組容量（MW）； 為一次調(diào)頻考核系數(shù)，數(shù)值為3。,一次調(diào)頻投入和投入率,考核綜合指標(biāo)K0的計(jì)算公式為 K0=1-5%/L，L為機(jī)組的速度變動(dòng)率。 我公司速度變動(dòng)率為4.5 K0=1.25滿足要求，國家要求為46 一次調(diào)頻信號(hào)上傳數(shù)據(jù)PMU 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、鍵相（TIS-本特利3300緩沖輸出） 調(diào)速級(jí)壓力（現(xiàn)場(chǎng)變送器直接輸出） 一次調(diào)頻修正前、后的目標(biāo)負(fù)荷（DCS進(jìn)行輸出） 發(fā)電機(jī)頻率、功率（電氣采樣裝置直接輸出）,一次調(diào)頻計(jì)算公式 Ne（500WM） N = （ MW/r/min） e（3000rpm） 速度不等率為4.5 負(fù)荷調(diào)整為N=3.6MW/r/min ；22MW/0.1HZ 速度不等率的定義： 給定值不變，在額定參數(shù)下，機(jī)組功率由零至額定值對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速變化，以額定轉(zhuǎn)速的百分率表示 =(n1n2)/n0100% (1) 式中： n1油動(dòng)機(jī)在空負(fù)荷位置S0對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，r/min； n2油動(dòng)機(jī)在額定負(fù)荷位置SN對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，r/min。,分?jǐn)偅?有償輔助服務(wù)補(bǔ)償所需費(fèi)用由發(fā)電廠按上網(wǎng)電費(fèi)的比例分?jǐn)偂５趇個(gè)電廠需要承擔(dān)的分?jǐn)傎M(fèi)用計(jì)算公式為： 式中， 等于月度總輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用； 為第i個(gè)電廠月度上網(wǎng)電費(fèi)； N為當(dāng)月上網(wǎng)發(fā)電電廠的總數(shù)。,補(bǔ)償結(jié)算計(jì)算,考核返還計(jì)算,第i個(gè)電廠能夠得到的返還費(fèi)用計(jì)算公式為,總考核費(fèi)用按發(fā)電廠上網(wǎng)電費(fèi)比例進(jìn)行返還。,考核返還以及補(bǔ)償分?jǐn)偱c本廠的上網(wǎng)電價(jià)結(jié)算成正比，工作重點(diǎn)為減少違規(guī)考核獲得最大的考核返還，提高機(jī)組性能獲得最大的補(bǔ)償，其中最大的補(bǔ)償在AGC。,一些免考情況,此負(fù)荷點(diǎn)為全天最高點(diǎn)，實(shí)際負(fù)荷有一定滯后大到1%以內(nèi)，但指令馬上折返，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)調(diào)峰考核,近2年的兩個(gè)細(xì)則實(shí)施的趨勢(shì)： 考核費(fèi)用逐漸降低，補(bǔ)償費(fèi)用上升幅度加大，根本為：電廠設(shè)備的可靠性，自動(dòng)化控制水平有了較大提高。,二、發(fā)電廠為適應(yīng)細(xì)則開展的技術(shù)工作,一次調(diào)頻工作注意以下二點(diǎn)： 純電調(diào)機(jī)組，DEH系統(tǒng)嚴(yán)格按照一次調(diào)頻管理規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)系統(tǒng)一次調(diào)頻修正回路參數(shù)進(jìn)行配合，防止協(xié)調(diào)系統(tǒng)反調(diào)影響一次調(diào)頻效果 注意DEH的閥門管理曲線，特別是閥門重疊區(qū)速度不等率較大，容易出現(xiàn)考核，轉(zhuǎn)速管理曲線采用變參數(shù)保證速度不等率，保證在周波變化情況下，發(fā)電機(jī)有功功率及時(shí)動(dòng)作。 改進(jìn)后正確動(dòng)作率由最初的40%提升至80以上,f(x),Hz,V,LDC,AGC 操作員設(shè)定,功率調(diào)節(jié)器,A,A,A,速率限制設(shè)定,上限負(fù)荷設(shè)定,下限負(fù)荷設(shè)定,一次調(diào)頻函數(shù),f(x),r/min,V,負(fù)荷給定,功率調(diào)節(jié)器,A,A,A,速率限制設(shè)定,上限負(fù)荷設(shè)定,下限負(fù)荷設(shè)定,操作員設(shè)定,一次調(diào)頻函數(shù),T,PI,PI,MW,MW,切換單元,汽機(jī)調(diào)門指令,DCS-CCS,DEH,指令直接疊加在調(diào)門上,一次調(diào)頻-轉(zhuǎn)速-負(fù)荷 修正框圖,負(fù)荷指令,重疊區(qū)速度不等率發(fā)生變化，采用非線性修正進(jìn)行補(bǔ)償,二、發(fā)電廠為適應(yīng)細(xì)則開展的技術(shù)工作,根據(jù)AGC調(diào)節(jié)的綜合性能補(bǔ)償公式： C2=DKpdYAGC 影響補(bǔ)償兩大因素為： 參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)深度D值（外部因素）和機(jī)組AGC性能Kpd（內(nèi)部因素） 電廠內(nèi)部工作為AGC性能提升 主要開展機(jī)組協(xié)調(diào)控制邏輯的優(yōu)化和參數(shù)調(diào)整工作,國華盤山機(jī)組特性簡(jiǎn)介,天津國華盤山發(fā)電有限責(zé)任公司安裝兩臺(tái)500MW超臨界直流爐燃煤發(fā)電機(jī)組。鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)等主設(shè)備均由俄羅斯為70代技術(shù)生產(chǎn)制造，機(jī)組采用定壓方式運(yùn)行方式，在俄羅斯帶基本負(fù)荷，機(jī)組自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)以機(jī)跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制方式。 該型直流鍋爐的由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，無汽包等大型金屬部件，蒸汽蓄熱較少，該類型機(jī)組鍋爐的蓄熱能力僅為300MW汽包爐的27%，機(jī)組利用蓄熱瞬間帶負(fù)荷的能力較差 。,提升AGC性能指標(biāo)所采取的一些有效方法,2009年電網(wǎng)AGC考核指標(biāo)KP值對(duì)比,#2機(jī)組指標(biāo)略低于#1機(jī)組，#1機(jī)組為BLO運(yùn)行方式，#2機(jī)組BLR運(yùn)行方式,完善給水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，提高速率，控制動(dòng)態(tài)過程中偏差。 重新分配AGC與機(jī)組負(fù)荷功率偏差靜態(tài)修正值和動(dòng)態(tài)修正值的比例關(guān)系，讓蓄熱在AGC指令初期作用最大減少響應(yīng)時(shí)間。 逐步調(diào)整AGC指令動(dòng)態(tài)幅度 AGC的控制品質(zhì)、一次調(diào)頻功能的實(shí)現(xiàn)，都是要求負(fù)荷快速發(fā)生變化。直流定壓機(jī)組的蓄熱使用均采用改變機(jī)前壓力的方法來實(shí)現(xiàn)。協(xié)調(diào)系統(tǒng)和一次調(diào)頻都要利用蓄熱來保證品質(zhì),出現(xiàn)相互影響的問題,機(jī)組性能提升采用的一些方法注意事項(xiàng),調(diào)度方式對(duì)指標(biāo)的影響,結(jié)論：不怕大幅度連續(xù)單向升降負(fù)荷，就怕小幅度W波形調(diào)度。希望電網(wǎng)在AGC生成環(huán)節(jié)依據(jù)機(jī)組特性進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，更有利于電網(wǎng)的指標(biāo)控制和安全穩(wěn)定。 性能指標(biāo)為典型階躍曲線，實(shí)際考核為實(shí)施復(fù)雜變化曲線，有一定的不合理性。,采用W波形調(diào)度將嚴(yán)重影響指標(biāo)，同時(shí)主設(shè)備磨損增加,150MW階躍升負(fù),建議,直流機(jī)組的特殊性，特別是蓄熱少的問題，給AGC的指標(biāo)進(jìn)一步提升帶來一定的困難，所采用的方法、手段必須在安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行，防止給主設(shè)備帶來安全隱患，依據(jù)機(jī)組特點(diǎn)電網(wǎng)采用最佳的運(yùn)行方式對(duì)電廠進(jìn)行調(diào)度。 AGC指標(biāo)控制提升有時(shí)受