中圖分類號 TK477 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0160-02
1 概述
江蘇華電戚墅堰有限公司聯合循環機組由壹臺燃氣輪機，壹臺汽輪機、壹臺余熱鍋爐和兩臺發電機組成。燃氣輪機為日本三菱重工設計的型號為M701DA，幹式、低NOX排放的重型燃氣輪機，由東方汽輪機廠制造生產。燃氣輪機由19級的壓氣機，18個預混式低NOX燃燒器和4級透平組成。該燃氣輪機在標準工況下，額定負荷為144 MW。
目前，電網對發電機組壹次調頻功能的日常管理，僅僅是將壹個“發電機組壹次調頻投入/切除”信號上傳給省調EMS系統來監視，不能象省調EMS系統監控發電機組AGC功能那樣，對發電機組壹次調頻功能的在線實時監控。“發電機組壹次調頻投入/切除”信號並不壹定能準確反映發電機組壹次調頻的投用情況和控制品質。
為了進壹步提高電網運行的穩定性，提高電網的電能品質，加強電網公司對並網機組壹次調頻的監督和管理，M701DA燃機控制系統增加了壹次調頻在線測試功能。通過對機組壹次調頻在線測試獲取的機組壹次調頻能力的可靠數據，對電網中機組壹次調頻的負荷總量作出較為準確的預測，為電網的安全穩定運行提供參考依據。
2 功能改進
為達到壹次調頻在線測試要求，控制系統增設壹下硬接線點。
1）壹次調頻進入測試；
2）壹次調頻增負荷測試；
3）壹次調頻降負荷測試；
4）壹次調頻特性參數測試；
5）壹次調頻退出測試；
信號聯絡關系如圖1。
圖1 省調與控制系統信號聯絡簡圖
“壹次調頻進入測試” 由省調發出，此信號將控制系統壹次調頻功能切換到測試模式。電廠壹次調頻功能退出實際運行，不再對電網周波的變化產生響應。
控制系統接收到“增負荷測試”後，壹次調頻功能自動產生0.1083Hz的最大負向頻差，機組負荷響應進行增加，測試機組壹次調頻增負荷的性能。
控制系統接收到“降負荷測試”後後，壹次調頻功能自動產生0.1083Hz的最大正向頻差，機組負荷響應進行減小，測試機組壹次調頻降負荷的性能。
“壹次調頻退出測試”由省調發出，此信號將控制系統壹次調頻功能切換到正常模式，電廠壹次調頻功能重新投入實際運行。在壹次調頻增或減負荷測試完成後，即可由省調發出該信號。
“壹次調頻特性參數測試”由省調發出至電廠控制系統，進行壹次調頻特性函數的測試。獲取機組壹次調頻的能力。
“頻率”為機組壹次調頻中使用的電網頻率值。當進行特性參數測試時，該信號為模擬的頻率值。
“壹次調頻負荷指令”為機組對當前的頻差值產生的負荷指令響應。當進行控制系統特性參數測試時，該信號為控制系統的壹次調頻負荷指令值根據頻差與壹次調頻負荷指令的函數關系，可以得出控制系統中設置的壹次調頻特性函數，並獲取壹次調頻死區、最大幅值、不等率等參數。
控制系統中在線測試功能流程圖如圖2。
當收到增減負荷指令時，壹次調頻功能自動產生0.1083HZ的最大正向頻差，機組負荷相響應進行增加，當收到降負荷指令時，機組負荷響應進行減小，測試壹次調頻增減負荷性能。
3 功能改進後試驗結果
3.1 增負荷測試
當省調發出增負荷測試指令後，壹次調頻測試邏輯自動將頻差切換到0.1083 HZ的最大正向頻差值，壹次調頻產生5，625 MW的負荷指令。從增負荷指令發出45 S後，測試邏輯自動將最大偏差0.1083 Hz恢復到零，壹次調頻產生負荷指令恢復到零，增負荷測試結束，曲線如圖3所示。
圖3 增負荷測試
3.2 降負荷測試
當省調發出降負荷測試指令後，壹次調頻測試邏輯自動將頻差切換到-0.1083 HZ的最大正向頻差值，壹次調頻產生-5，625 MW的負荷指令。從降負荷指令發出45 S後，測試邏輯自動將最大偏差-0.1083 Hz恢復到零，壹次調頻產生負荷指令恢復到零，降負荷測試結束，曲線如圖4所示。
3.3 壹次調頻特性參數測試
在省調發出“壹次調頻特性參數測試”後，調度能在遠方獲取燃機控制系統中壹次調頻特性函數，試驗結果與控制系統邏輯壹致。
圖4 降負荷測試
4 結束語
通過控制系統增設壹次調頻在線測試功能，可以使省調獲得壹次調頻性能數據，通過壹次調頻參數的測試，省調能獲取燃機控制系統中壹次調頻特性參數，獲得壹次調頻死區、不等率、最大幅值等參數，滿足電網對並網機組壹次調頻的監督與管理。
參考文獻
[1]東方汽輪機有限公司,壹次調頻試驗規程[M].
[2]三菱重工,燃機控制系統邏輯[M].