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1000MW超超临界火电机组实际负荷与负荷指令偏差分析

2019-09-10王金飞盛广玉

今日自动化 2019年3期
关键词:偏置调频偏差

王金飞 盛广玉

摘要:随着电力行业的高速发展,大容量、高参数机组在电网中的占比逐渐增大,绝大部分机组均采用单元制运行方式。在单元制运行方式中,单元机组输出的实际电功率与负荷要求是否一致,反映了机组与外部电网的供求平衡关系,同样也反映了机组协调控制能力的可靠性。

关键词:1000MW;超超临界;负荷偏差

中图分类号:TM6

文献标识码:A文章编号:2095-6487(2019)03-0071-02

0引言

在机组内部系统方面,由于大容量机组锅炉和汽轮机在动态运行中存在一定的差异,一般情况下汽轮机对负荷请求响应快,而锅炉对负荷响应速率相对较慢,所以单元机组内外两个能量供求关系相互受到制约,外部电网负荷响应能力相比较于内部运行参数之间存在着固有矛盾,这也是造成机组负荷与负荷指令偏差的一个原因。现今大容量单元机组正常运行过程中均采用协调控制系统(Coordinate Control System,简称CCS),CCS控制系统运行方式解决了负荷控制中的内外两个能量供求方面的不平衡。

1设备概况

某公司百万机组锅炉采用的是上海锅炉厂生产的SG-3044/27.46-M535型超超临界参数直流锅炉,单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、切圆燃烧方式塔式锅炉。锅炉出口蒸汽参数为27.46MPa(a)/605/603*C,对应汽机的进口参数为26.25MPa(a)/600/600°C。锅炉在燃用设计煤种,最低稳燃负荷不大于35%BMCR时,不投油长期安全稳定运行,并在最低稳燃负荷及以上范围内满足自动化投入率100%的要求”。

#5机组汽轮机采用的是上海电气集团生产的N1000-26.25/600/600(TC4F)型超超临界、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽汽轮机、凝汽式、双背压、八级回热抽汽汽轮机。机组高压旁路容量按100%BMCR(4X25%)设置,低压旁路容量按65%容量设置。

发电机为上海电气集团股份有限公司生产的型号THDF125/67发电机,额定(铭牌)功率1000MW,额定功率因数0.9。励磁方式采用STGC生产的无刷旋转励磁系统,励磁控制系统设备是ABB公司生产的Unitro15000系列,型号为A5T-0/C7P3-A250。机组在正常运行时控制方式为CCS方式,AGC、AVC、一次调频均正常投入,机组负荷上下限分别为1000MW、550MW,机组负荷率为20MW/min。

2实际负荷与负荷指令偏差大分析

#5机组协调控制方式,AGC正常投入、一次调频正常投入。机组负荷指令802.5MW,机组实际负荷升至839.4MW,负荷偏差近40MW。机组负荷监控曲线如图1所示。

某电厂百万机组正常运行负荷控制方式通常可以接受来自3个方面的负荷指令,分别是①电网控制中心负荷指令(AGC)。②非CCS控制方式下本地负荷指令。③一次调频动作期间电网调频要求负荷指令。

在负荷指令与实际负荷偏差期间AGC正常投入,CCS控制方式正常投入,机组负荷指令应由AGC电网负荷控制,造成负荷偏差的原因排除AGC与本地负荷的影响[2]。#5机组为了优化汽机调门响应速率时,在DCS侧负荷指令传输到DEH侧负荷指令时,增加了压力修正,即压力拉回回路。压力拉回回路分为欠压拉回回路、超压拉回回路、高压拉回回路。

欠压拉回回路是当主汽压力小于主汽压力设定值0.7MPa,回路动作,输出负荷偏置0MW,最大动作值为主汽压小于压力设定值大于1.5MPa,输出负荷偏置-8MW。即实际压力小于压力设定值时,为了防止压力进一步下降,通过降低负荷关小高调门来实现提压的目的。

超压拉回回路是当主汽压力大于压力设定值0.7MPa时,输出负荷偏置0MW,当主汽压力大于压力设定值1.5MPa及以上时,输出负荷偏置为30MW。当主汽压力小于压力设定值0.7MPa时,输出负荷偏置0MW,当主汽压力小于压力设定值1MW,输出负荷偏置15MW。支路二,当主汽压力小于25.5MPa以下,输出恒为1,当主汽压大于26MPa时,输出开始从1.2的系数以某一函数逐步递增。超压拉回回路有一个增益系数,随着主汽压力的升高,系数逐渐增大(25.5MPa系数1,26.6MPa系数1.5)

高压拉回回路是当主汽压力大于26.6MPa才开始作用,即当主汽压力大于26.6MPa,输出负荷偏置为0,主汽压大于27.5MPa,输出负荷偏置15MW,26.6MPa与27.5MPa之间的输出值通过函数关系得出。

负荷偏差过程中实际压力是远低于压力设定值的,压力偏差最大近1MPa,按照压力拉回回路逻辑设置,此时应该是降负荷,所以此次负荷偏差并不是压力拉回回路引起的。负荷偏差压力曲线如图2所示。

在机组调频功率大于13MW,AGC-FREQ动作时,机组负荷指令即开始跟踪实际负荷,因煤質及工况的波动,实际负荷出现小幅上升过程,此时机组负荷指令持续跟踪实际负荷,造成负荷持续升高过程,最高负荷偏差接近40MW。当调频功率小于13MW时,AGC-FREQ动作终止,负荷指令跟踪AGC电网调度指令,机组恢复正常运行方式3。

3结束语

某电厂该百万机组设置AGC一FREQ动作的目的是防止在电网调度一次调频动作期间,防止机组出现反调现象,在一次调频动作期间,AGC以及本地负荷指令权限次于一次调频动作权限,保证了电网日常调度的可靠性。

参考文献

[1]陈飞,吕康强,梁纲.1000MW超超临界机组甩负荷试验分析[J].科技创新与应用,2014(25):59-60.

[2]姚瑛瑛,艾春美,曹卫峰.1000MW超超临界机组自动调节优化的探讨[J].发设备,2013,27(3):172-175.

[3]翟伟翔,刘友宽,苏适,等.火电厂厂级负荷优化分配系统研制[J].电力自动化设备,2011,31(3):126-130.

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