摘 要：在电能质量和电网稳定运行上，电网频率具有着非常重要的作用，它能够有效的平衡电路系统供需能量，当电路系统中用电和供电之间的平衡被打破时，电网频率就会发生偏离。而一旦电网频率出现偏离就会造成非常严重的影响，如果影响不大则可能只会让耗能得以增加，但是倘若影响严重，就会损坏了相关设备，甚至会促使电网逐渐瘫痪，而想要解决这个问题，避免问题的发生就需要进行调频。本文主要对汽轮发电机组的一次调频进行分析和研究。

关键词：汽轮发电机组；一次调频；电力系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.147

0 引言

随着近几年来我国实施的西电东送、全国联网战略方针，具有大容量和高参数的发电机组和输电技术的不断发展和深入，以及不断增长的用电量和电网承受较大瞬态负荷的冲击概率，促使我国电能和电网的质量和稳定性都遭受到了很大程度的影响。为了让电网的安全经济运行得到保障，让电能的质量和电网频率的控制水平都能够得到有效提升，让其因为不断变化的电网负荷而引发的频率波动能够得到快速解除，就必须将一次调频功能运用到电网发电机组中。

1 一次调频的要求

1.1 稳定性要求

将一次调频功能进行投入的基础就在于要具有稳定性。如果在运作一次调频的过程中，会对发电机组的安全稳定运行造成不利影响，则就会让一次调频功能对电网的作品遭受减弱，甚至不但不会起到帮助，还会危害到电网的运行，促使电网事故扩大[1]。因此，只有将相应的条件创造出来，并确保其可以让发电机组运用一次调频后的稳定性得到保障，通常情况下，实现这种目标的的方法主要是对一次调频高低负荷进行限制设定、对动作负荷进行限幅、调整速度变动率等。

1.2 快速性要求

一次调频功能的主要特点就是具有快速性。其主要是指偏移后电网频率负荷变化的响应和稳定时间，通常情况下响应时间应该在三秒以上，稳定时间应该在一分钟以上。结合汽轮机负荷和锅炉之间，前者具有较快的响应时间，后者具有较慢的响应时间的特点来看，可以对汽轮机调节负荷这种方法进行运用。

1.3 持续性要求

所谓持续性主要是指一次调频在运行后，应该尽可能的保持住发电机组所贡献的负荷，保证长时间下不会发生回调促使调频被削弱现象的发生。因为一次调频想要实现快速响应需要借助于锅炉蓄热，当其运作时间过于长的时候，锅炉所蓄的热能就会不断消耗掉，从而也就会让机前压力调节品质逐渐的降低，进而对所贡献负荷造成严重影响[2]。因此，只有在其响应的同时让锅炉也发生响应，才能对燃烧做到快速调整。

1.4 有效性要求

所谓有效性指的是一次调频运作的负荷幅度必须要达到对应的频差理论运作值。一次调频如果正处于开环控制的时候，和它的调频能力，也就是运作负荷存在联系的主要是阀门流量特性和机前压力，其主要是比例有差调节，通常情况下很难达到理论值上，所以就需要对负荷的给定值进行改变，借助于PID调节来让无差调节得以实现。

2 汽轮发电机组一次调频具体分析

据相关电网事故调查显示，虽然一次调频运用之后的确能够使电网频率偏离得到有效缓解，但是同样也具有一些不利影响。由于一些机组盲区、速度变动率没有做到合理设置以及调门运作的速率遭受到一定的限制等其他情况，从而致使一次调频响应速度较为缓慢、运作负荷幅度存在严重不足、回调甚至停止运作等[3]。一些机组在进行一次调频运作时，DCS、DEH两侧没能有效同步，造成这种现象的主要原因是由于DCS和DEH两侧所取用的频差存在差异，从而致使前者频差信号宜取自后者，且还能让信号精度得到保证。

对于机组盲区电网设置应该标准定为±2转/每分钟，但是这个数值只是在电网频率调整的正常范围内，所以也就促使机组一次调频的动作过于频繁，从而致使油电机组出现漏油的现象。当某个供热机组缺乏工业抽汽调节组态时，如果进行一次调频运作，就会造成机组热和电负荷耦合振荡现象的发生，从而促使有功功率低频振荡现象出现在机组中，进而促使机组的安全稳定运行受到严重的影响。

循环流化床机组所采取的方法大都是协调机跟锅炉，在这种方法下，锅炉的调功和机调压，在进行一次调频之后，机前压力波动就会让调门的回调速度得到提升，从而使得压力得以维持住，形成动作负荷回调。当机组滑压运行或者高负荷主汽压出现偏低现象的时候，会让调门发生较大的开度并超过拐点，此时倘若一次调频动作被电网频率降低，虽然调门是在开展状态下，但是流量存在较小的变化，因此依然很难上升到理论动作值上，从而也就促使一次调频的作用遭受到一定程度的削弱。

此外，在一些机组上还发现，但有功功率低频振荡出现在电网上的时候，一次调频很有可能会促使机组负荷振荡故障更加的严重，振荡形势出现恶化，而且还会让调节系统控制油流量发生较大程度的波动现象发生，从而让大幅度摆动的EH油泵电流和油管振动的现象发生。虽然想要让一次调频存在的功能问题得到有效解决并不是很难办到，但是，通常情况下一次调频的主要作用是服务于电网，它对机组本身却并没有什么有益之处，因此想要电厂花费大量的资金和资源去解决一次调频所存在的问题就显得很难实现，特别是在当下电厂和电网已经分开的局势下，就更难办到。因此，这就需要相关部门及早的将相关的管理措施和奖惩机制给建立起来，并做到严格的落实贯彻，借此来让机网协调能够加强。

3 总结

综上所述，虽然并入到电网中的机组容量和型式都存在着很大差异，调节系统也存在一定程度的差别，但是只要合理的运用好一次调频，是可以在机组安全稳定运行的基础上让自身的作用得到充分发挥，对电网频率的波动做到快速响应。因此，不管是解决负荷冲击上，还是在电能质量的提高和稳定运行上，都是有着非常重要的作用和意义。

参考文献：

[1]徐衍会，王珍珍，翁洪杰.一次调频试验引发低频振荡实例及机理分析[J].电力系统自动化，2013（23）：119-124.

[2]文立斌.基于电网稳定计算的汽轮机调节系统参数仿真研究[J].广西电力，2013（04）：5-8.

[3]李闯.600MW汽轮发电机组一次调频动态分析的研究[J].电子技术与软件工程，2014（09）：151.

作者简介：金贤星（1978-），男，浙江台州人，助理工程师，研究方向：电厂设备运行和维护。