適應(yīng)兩個細則提高機組控制品質(zhì)天津國華盤山鄧金波PPT課件

1、前言2009年6月份京津唐正式實施兩個細則，經(jīng)過2年運行，雖還需依據(jù)出現(xiàn)的新情況進行完善和優(yōu)化，但變化明顯，主要體現(xiàn)在電網(wǎng)品質(zhì)和機組的自動化控制水平的提升，現(xiàn)結(jié)合我公司兩個細則（重點一次調(diào)頻和AGC ）工作與各位同仁進行探討。第1頁/共39頁一京津唐電網(wǎng)AGC、一次調(diào)頻指標介紹二發(fā)電廠為適應(yīng)細則開展的技術(shù)工作第2頁/共39頁一、京津唐電網(wǎng)AGC、一次調(diào)頻指標介紹主要分兩大部分：考核和補償1.1考核：不滿足基本電網(wǎng)技術(shù)指標要求所發(fā)生的考核 1.2補償：對電網(wǎng)提供服務(wù)所獲得的補償?shù)?頁/共39頁1.1、AGC指標介紹這是網(wǎng)內(nèi)某臺機組一次典型的AGC機組設(shè)點控制過程。 第4頁/共39頁AGC性能指標

2、K1K1:調(diào)節(jié)速率是指機組響應(yīng)設(shè)點指令的速率，可分為上升速率和下降速率標準為1%額定負荷（5MW/min)計算公式為：NiivvK1NiivvK 1調(diào)節(jié)允許的偏差量iiPK2AGC性能計算指標K1= 2-VVN 第5頁/共39頁調(diào)節(jié)允許的偏差量iiPK2K2= NPp01. 02原計算公式新計算公式第6頁/共39頁K3響應(yīng)時間是指EMS系統(tǒng)發(fā)出指令之后，機組出力在原出力點的基礎(chǔ)上，可靠地跨出與調(diào)節(jié)方向一致的調(diào)節(jié)死區(qū)所用的時間 .標準為1分鐘標準響應(yīng)時間iiKt3原計算公式新計算公式K3= NTT2T和 TN 分別為實際相應(yīng)時間及其基準值。第7頁/共39頁綜合指標KP計算和對比原調(diào)節(jié)性能綜合指標

3、KP =iiiPiKKKK321321KKK新性能綜合指標KP=目前全網(wǎng)K2基本為1.61.8，機組之間差異基本為1和3，考核指標趨于合理第8頁/共39頁AGC性能考核 用K1,K2和K3參數(shù)單獨考核，若參數(shù)大于設(shè)定值1，則不進行考核；若參數(shù)小于1，則按照參數(shù)大小進行考核，如下式調(diào)節(jié)速率考核電量=(1-K1)PN1(小時) K1 調(diào)節(jié)精度考核電量=(1-K2)PN1(小時) K2時間考核電量=(1-K3)PN1(小時) K3其中，K1 ，K2 和 K3 取為1。最終的考核為MWh本廠的電價第9頁/共39頁AGC新補償計算 根據(jù)計算出的 性能KP 指標，同時考慮調(diào)節(jié)次數(shù)和調(diào)節(jié)深度對補償費用的影響

4、，提出合理的AGC補償策略。 補償措施的組成及使用原則 AGC補償可分為兩項：可用率補償、調(diào)節(jié)性能補償?shù)?0頁/共39頁AGC新補償計算AGC可用率補償 對于裝設(shè)AGC的機組，如果AGC可用率達到98%以上，按AGC可用時間補償10元/小時。AGC可用時間補償費用按月統(tǒng)計。 C1=可用小時10(元/小時)第11頁/共39頁AGC新補償計算 AGC調(diào)節(jié)性能補償 根據(jù)第一部分計算的KP 指標，同時考慮調(diào)節(jié)次數(shù)和調(diào)節(jié)深度對補償費用的影響，按天統(tǒng)計日調(diào)節(jié)深度D=NiDi1其中Di為機組第i次的調(diào)節(jié)深度。同時，當機組進行折返調(diào)節(jié)時，其對系統(tǒng)的調(diào)節(jié)貢獻更大，對機組自身的性能要求也更高，超過調(diào)整幅度大于機組

5、額定容量的2%到計算D值。 第12頁/共39頁 根據(jù)AGC調(diào)節(jié)的綜合性能指標的大小進行補償。補償公式如下：C2=DKpdYAGC其中YAGC為AGC調(diào)節(jié)性能補償標準，取15元MW。參與電網(wǎng)的調(diào)節(jié)速度越多則獲得補償越多第13頁/共39頁一次調(diào)頻考核一次調(diào)頻考核為并網(wǎng)機組需要具備的基本性能，由此只有考核，考核由兩個部分構(gòu)成：1.一次調(diào)頻動作正確率：電網(wǎng)周波達到0.034HZ（2轉(zhuǎn)）機組有功的變化情況，一般為電網(wǎng)小幅度周波變化，由電網(wǎng)公司計算，動作正確率為大于802.一次調(diào)頻性能考核性能考核，由電網(wǎng)在周波變化較大情況計算各個電廠的機組速度不等率對達不到一次調(diào)頻管理規(guī)定的機組進行考核第14頁/共39頁

6、機組一次調(diào)頻性能指標ttNPft1t1、轉(zhuǎn)速死區(qū)不小于2rpm2、遲延時間t不大于3S3、穩(wěn)定時間t1不超過60S第15頁/共39頁%100NP一次調(diào)頻月投運率每月考核電量為： 10（小時） 式中： 為一次調(diào)頻月投運率；（一次調(diào)頻月投入時間/機組月并網(wǎng)時間 為機組容量（MW）； 為一次調(diào)頻考核系數(shù)，數(shù)值為3。NP一次調(diào)頻一次調(diào)頻第16頁/共39頁 考核綜合指標K0的計算公式為K0=1-5%/L，L為機組的速度變動率。我公司速度變動率為4.5 K0=1.25滿足要求，國家要求為46 一次調(diào)頻信號上傳數(shù)據(jù)PMU1.汽輪機轉(zhuǎn)速、鍵相（TIS-本特利3300緩沖輸出）2.調(diào)速級壓力（現(xiàn)場變送器直接輸出

7、）3.一次調(diào)頻修正前、后的目標負荷（DCS進行輸出）4.發(fā)電機頻率、功率（電氣采樣裝置直接輸出）第17頁/共39頁 一次調(diào)頻計算公式 Ne（500WM） N = （ MW/r/min） e（3000rpm）速度不等率為4.5 負荷調(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，機組功率由零至額定值對應(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油動機在空負荷位置S0對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，r/min； n2油動機在額定負荷位置SN對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，r/min。第18頁/共39頁 分攤： 有償輔助服務(wù)補償所需費用由發(fā)電廠按

8、上網(wǎng)電費的比例分攤。第i i個電廠需要承擔的分攤費用計算公式為： 式中， 等于月度總輔助服務(wù)補償費用； 為第i個電廠月度上網(wǎng)電費； N為當月上網(wǎng)發(fā)電電廠的總數(shù)。 NiiiiFFRR1總分攤分攤總分攤RiF補償結(jié)算計算第19頁/共39頁考核返還計算NiiiiFFRR1總返還返還第i個電廠能夠得到的返還費用計算公式為總考核費用按發(fā)電廠上網(wǎng)電費比例進行返還?？己朔颠€以及補償分攤與本廠的上網(wǎng)電價結(jié)算成正比，工作重點為減少違規(guī)考核獲得最大的考核返還，提高機組性能獲得最大的補償，其中最大的補償在AGC。第20頁/共39頁一些免考情況第21頁/共39頁第22頁/共39頁此負荷點為全天最高點，實際負荷有一定滯

9、后大到1%以內(nèi)，但指令馬上折返，導致系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)調(diào)峰考核第23頁/共39頁近2年的兩個細則實施的趨勢： 考核費用逐漸降低，補償費用上升幅度加大，根本為：電廠設(shè)備的可靠性，自動化控制水平有了較大提高。第24頁/共39頁二、發(fā)電廠為適應(yīng)細則開展的技術(shù)工作一次調(diào)頻工作注意以下二點：1.純電調(diào)機組，DEH系統(tǒng)嚴格按照一次調(diào)頻管理規(guī)定進行設(shè)計，協(xié)調(diào)系統(tǒng)一次調(diào)頻修正回路參數(shù)進行配合，防止協(xié)調(diào)系統(tǒng)反調(diào)影響一次調(diào)頻效果2.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)電機有功功率及時動作。改進后正確動作率由最初的40%提升至

10、80以上第25頁/共39頁 f(x)f(x)HzV負荷給定功率調(diào)節(jié)器 AAA速率限制設(shè)定上限負荷設(shè)定下限負荷設(shè)定操作員設(shè)定一次調(diào)頻函數(shù)TPIPIMWMW切換單元 汽機調(diào)門指令 DCS-CCSDEH指令直接疊加在調(diào)門上第26頁/共39頁負荷指令重疊區(qū)速度不等率發(fā)生變化，采用非線性修正進行補償?shù)?7頁/共39頁二、發(fā)電廠為適應(yīng)細則開展的技術(shù)工作根據(jù)AGC調(diào)節(jié)的綜合性能補償公式：C2=DKpdYAGC 影響補償兩大因素為： 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組協(xié)調(diào)控制邏輯的優(yōu)化和參數(shù)調(diào)整工作第28頁/共39頁國華盤山機組特性簡介

11、天津國華盤山發(fā)電有限責任公司安裝兩臺500MW超臨界直流爐燃煤發(fā)電機組。鍋爐、汽輪機和發(fā)電機等主設(shè)備均由俄羅斯為70代技術(shù)生產(chǎn)制造，機組采用定壓方式運行方式，在俄羅斯帶基本負荷，機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)以機跟隨為基礎(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，無汽包等大型金屬部件，蒸汽蓄熱較少，該類型機組鍋爐的蓄熱能力僅為300MW汽包爐的27%，機組利用蓄熱瞬間帶負荷的能力較差 。第29頁/共39頁提升AGC性能指標所采取的一些有效方法2009年電網(wǎng)AGC考核指標KP值對比 KP月平均值月平均值（5月）月）KP月平均值月平均值（12月）月）#1機組機組2.855.359#2機組機組1.89174.

12、6327#2機組指標略低于#1機組，#1機組為BLO運行方式，#2機組BLR運行方式第30頁/共39頁20102010年年#1#1機組機組AGCAGC月度平均數(shù)據(jù)月度平均數(shù)據(jù)月份月份月可用率（月可用率（% %）月調(diào)節(jié)性能月調(diào)節(jié)性能K1K1K2K2K3K31月份月份98.41.290.961.690.751212月份月份87.3187.312.42.41.391.76060.932 2機組機組AGCAGC月度平均數(shù)據(jù)月度平均數(shù)據(jù)月份月份月可用率（月可用率（% %）月調(diào)節(jié)性能月調(diào)節(jié)性能K1K1K2K2K3K31月份月份99.531.571.041.710.7612月份月份99.32.621.395

13、1.761.04第31頁/共39頁1.完善給水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，提高速率，控制動態(tài)過程中偏差。2.重新分配AGC與機組負荷功率偏差靜態(tài)修正值和動態(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)時間。3.逐步調(diào)整AGC指令動態(tài)幅度4.AGC的控制品質(zhì)、一次調(diào)頻功能的實現(xiàn)，都是要求負荷快速發(fā)生變化。直流定壓機組的蓄熱使用均采用改變機前壓力的方法來實現(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)相互影響的問題機組性能提升采用的一些方法注意事項第32頁/共39頁調(diào)度方式對指標的影響 結(jié)論：不怕大幅度連續(xù)單向升降負荷，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)機組特性進行區(qū)別對待，更有利于電網(wǎng)的指標控制和安全穩(wěn)定。 性能指標為典型階躍曲線，實際考核為實施復雜變化曲線，有一定的不合理性。第33頁/共39頁采用W波形調(diào)度將嚴重影響指標，同時主設(shè)備磨損增加第34頁/共39頁150MW階躍升負第35頁/共39頁建議 直流機組的特殊性，特別是蓄熱少的問題，給AGC的指標進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)上進行，防止給主設(shè)備帶來安全隱患，依據(jù)機組特點電網(wǎng)采用最佳的運行方式對電廠進行調(diào)度。 AGC指標控制提升有時受主設(shè)備特點的影響和制約，要引起電廠