[實用新型]660MW超臨界機組一次調(diào)頻控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320229631.1
• 申請日: 2013-04-30
• 公開（公告）號: CN203224772U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 衛(wèi)平寶;詹春;桂漢生;王傳奇;董潔青;邢亞捷;平多儉;王舜;徐冰;傅彬;莊義飛;王金龍
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山當涂發(fā)電有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京振安創(chuàng)業(yè)專利代理有限責任公司 11025
• 代理人: 祁純陽

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電力行業(yè)的熱控自動控制和一次調(diào)頻控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種660MW超臨界機組一次調(diào)頻控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了保證電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行，提高電能質(zhì)量和電網(wǎng)頻率的控制水平，迅速消除由于電網(wǎng)負荷變化而引起的頻率波動，電網(wǎng)對機組的一次調(diào)頻要求越來越高。針對機組存在對電網(wǎng)調(diào)頻響應(yīng)慢和精確性不夠，一次調(diào)頻動作時主汽壓力波動較大，負荷偏差較大，影響機組經(jīng)濟、安全穩(wěn)定運行等問題。當涂發(fā)電有限公司為2*660MW超臨界機組，一次調(diào)頻采用轉(zhuǎn)速信號，經(jīng)函數(shù)轉(zhuǎn)化為調(diào)頻功率信號送入DEH調(diào)節(jié)汽輪機調(diào)門開度，從而得到一次調(diào)頻的目的，但實際運行中，轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率存在一定差異，造成一次調(diào)頻響應(yīng)不及時或精確性不夠等問題，使機組經(jīng)濟性受到嚴重影響。對2臺機組一次調(diào)頻參數(shù)設(shè)置及其對協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響進行分析，并探討如何合理優(yōu)化一次調(diào)頻控制策略，通過設(shè)置DEH和DCS一次調(diào)頻的參數(shù)，使其既能滿足電網(wǎng)頻率快速響應(yīng)的需求，又能滿足機組安全穩(wěn)定性的要求。

超臨界：鍋爐內(nèi)的工質(zhì)都是水，水的臨界壓力是：22.115MPA，374.15℃；在這個壓力和溫度時，水和蒸汽轉(zhuǎn)化汽化潛熱等于零，不存在兩相區(qū)，即水變成蒸汽是連續(xù)的，并以單相形式進行，就叫水的臨界點，爐內(nèi)工質(zhì)壓力大于這個壓力就是超臨界鍋爐。

DCS：distributed?control?systems，簡稱DCS,又稱為分散控制系統(tǒng)。是以微處理機為基礎(chǔ)，以微機分散控制，操作和管理集中為特性，集先進的計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、CRT技術(shù)和控制技術(shù)即4C技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。

一次調(diào)頻控制：一次調(diào)頻功能是通過調(diào)節(jié)汽輪機調(diào)門的開度，利用機組的蓄熱來快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率的變化。目前大機組普遍應(yīng)用DEH來進行汽輪機轉(zhuǎn)速和有功功率的控制。

現(xiàn)有技術(shù)缺點：

1、改造前，一次調(diào)頻采用轉(zhuǎn)速信號，存在對電網(wǎng)調(diào)頻響應(yīng)慢和精確性不夠等問題，造成一次調(diào)頻動作不合理，一次調(diào)頻受電網(wǎng)考核嚴重。

2、DEH側(cè)一次調(diào)頻功能投入后，如果有頻差出現(xiàn)時，一次調(diào)頻產(chǎn)生的調(diào)門開度前饋直接疊加在DEH的GV開度的給定值上，通過調(diào)節(jié)DEH的調(diào)門使機組有功功率快速響應(yīng)一次調(diào)頻的需求，但是如果此時協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)投入，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的負荷給定值沒有改變而機組有功功率發(fā)生了變化，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的功率控制回路就會發(fā)出和一次調(diào)頻作用方向相反的汽輪機調(diào)門指令，不僅從一定程度上抵消了一次調(diào)頻的效果，容易引起協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)振蕩，從而降低協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3、一次調(diào)頻動作速度遲滯，前期動作幅度較小，一次調(diào)頻動作15秒后，不能達到調(diào)頻功率得到規(guī)定值。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種660MW超臨界機組一次調(diào)頻控制系統(tǒng)，其一次調(diào)頻動作合理、及時，避免了電網(wǎng)對機組的一次調(diào)頻考核，提高機組發(fā)電的經(jīng)濟性和機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不會發(fā)生因一次調(diào)頻動作而導(dǎo)致協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)振蕩；一次調(diào)頻動作速度極大提高，動作幅度較大，能較快滿足電網(wǎng)一次調(diào)頻的需求。

本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本實用新型實施例提供的一種660MW超臨界機組一次調(diào)頻控制系統(tǒng)，包括CCS、DEH、頻率變送器、DCS系統(tǒng)、調(diào)頻功率控制回路、給水調(diào)節(jié)器、給水控制系統(tǒng)、燃料指令調(diào)節(jié)器、鍋爐主控、汽機主控、鍋爐和鍋爐燃料控制系統(tǒng)；所述頻率變送器連接DCS系統(tǒng)，所述DCS系統(tǒng)連接調(diào)頻功率控制回路，所述調(diào)頻功率控制回路連接給水調(diào)節(jié)器和燃料指令調(diào)節(jié)器，所述鍋爐連接鍋爐燃料控制系統(tǒng)。

其中，所述的鍋爐主控與汽機主控采用變參數(shù)控制。

其中，所述的鍋爐采用直流爐。

本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：

1、本實用新型通過改造一次調(diào)頻所用的轉(zhuǎn)速信號，采用更加精確可靠的量程為49-51Hz的精度0.2級的頻率變送器，得到3個頻率信號，在經(jīng)過DCS信號處理，得到修正轉(zhuǎn)速信號1DT_FX1，該信號用于調(diào)頻功率控制回路，數(shù)值更加精確、性能更加穩(wěn)定，改造后一次調(diào)頻動作合理、及時，避免了電網(wǎng)對機組的一次調(diào)頻考核，提高機組發(fā)電的經(jīng)濟性。

2、本實用新型在協(xié)調(diào)控制側(cè)增加一次調(diào)頻，在一次調(diào)頻動作時，在改變DEH的同時，也相應(yīng)的改變負荷設(shè)定值，使汽機、鍋爐協(xié)調(diào)動作，提高機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不會發(fā)生因一次調(diào)頻動作而導(dǎo)致協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)振蕩。