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一次调频功能控制策略的分析及优化

作者:张东宝2007.12.20阅读 10758

p;  1BAA01CE320:电网频率
    1CBA00C0001_:#1机中调AGC指令
    1SGEN_BIAS:#1机频率偏差修正值
    1PTSP:机前压力设定值
    1PT:机前压力
    1CBA10co501: #1机转速

     分析:2006年8月6日3时06分28秒,系统频率在2秒内由50.04Hz下降至49.94Hz,频率偏差产生的修正信号,机组负荷0秒响应,3秒后负荷开始稳定上升,15秒后保持稳定。

     三河发电有限责任公司两台机组从投产以后基本一直投入机跟炉的协调控制方式,DEB协调控制方式由于制粉系统的限制投入效果不佳,因此很少采用。一次调频动作时,DEH立即动作,使阀门有开向或关向的阶跃变化,此变化引起机前压力减小或增大,而压力控制回路对综合阀位有反向的调节CONTROL ENGINEERING China版权所有,所以导致一次调频响应缓慢。

  3 改进方案

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p;    3.1 初步试验

     通过与华北电科院专家进行探讨制定下一步的整改方案,可以采取随网频变化适时修改压力定值的方法,来消除由内回路引起的反调。

     具体方法:在CCS系统内将频差信号作为前馈信号引入压力控制器,因此压力定值则由两部分组成,一部分是原计算回路的压力定值,另一部分则是频差经过变换的压力定值的修正部分。通过对压力定值的前馈修正,使得在调频作用时,机前压力定值能随网频变化相适用。克服因机前压力随网频变化,而机前压力定值不变,导致产生的调节偏差而将机前压力快速调回的反调现象。优化控制方案原理如图6所示。

 

图6优化控制方案原理图
图6   优化控制方案原理图

     用频差函数修正时,注意网频变化同机前压力定值增量的方向的一致性问题,同时对修正压力增量进行适当限幅。一般取函数的限幅为[-0.3MPa,+0.3MPa],如图7所示。
  

一次调频功能控制策略的分析及优化如图

图7   限幅函数

     频率偏差与机前压力设定值修正的关系确认

     组态实现逻辑为:

    如果Hz>50+0.033,则Bias=(50+0.033-Hz)×Gain;

    如果Hz<50-0.033,则Bias=(50-0.033-Hz)×Gain;

    如果Bias>r_hi,则Bias=r_hi;

    如果Bias<r_lo,则Bias=r_ lo;

    其中Gain=-5;0.033为机组参与一次调频的死区

     由以上运算公式和逻辑关系可以看出,当频差(Bias)<0时,可以判断电网频率高,要求机组降负荷→关调门→机前压力升高,为了保证不出现负荷回调的现象,要求机前压力设定值也要提高。

     数值的确定:

     Gain=-5,频率与转速的关系0.1Hz→6rpm控制工程网版权所有,去掉死区2rpm,0.1Hz→4rpm,4rpm→4.6MW

     根据机组运行数据,当负荷变化4.6MW时,机前压力的变化为0.5Mpa,因此频率与压力设定值的比例系数为-5。

     3.2 试验出现的问题

     原压力定值计算回路是有速率限制的,主要是根据锅炉升压能力来确定控制工程网版权所有,作用是使压力指令的变化同锅炉实际升压能力相适应。而调频修正回路的压力定值部分必须没有速率限制,这样才能保证机组调频发生时,调频负荷能根据网频快速动作并且持续,不发生调门因压力定值缓慢动作而导致的反调现象。由于在机组正常运行时,能够进行逻辑修改的部分只能将压力修正信号加在压力设定值速率限制前,由于主汽压力设定值速率限制为0.7MPa/minCONTROL ENGINEERING China版权所有,速度较慢,所以在采取随网频变化适时修改压力定值的方法www.cechina.cn,来消除回调时由于压力设定值速率的限制,还存在回调的现象。

     3.3 进一步改进方案

     原压力定值计算回路是有速率限制,主要是根据锅炉升压能力来确定控制工程网版权所有,作用是使压力

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