电厂一次调频试验方案

湖南省湘电试验研究院有限公司方案
华润电力涟源电厂2×330MW机组
一次调频功能试验方案
2013-05-18
XDGS/RK·F000-2013
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湖南省湘电试验研究院有限公司
华润电力涟源电厂
2×330MW机组一次调频功能试验方案
1 项目来源
该项目按照湖南省湘电试验研究院有限公司和华润电力涟源电厂签定的技术单项合同要求提出。

2 试验目的
通过对华润电力涟源电厂2×330MW机组进行一次调频功能试验，达到完善机组一次调频控制功能，确保机组一次调频功能完好、一次调频性能满足电网指标要求。

3 设备概述、技术指标
3.1 设备概述
华润电力涟源电厂1、2号机组原额定容量为300MW，现经汽轮机通流改造后增加至330MW。

该厂2×330MW机组DCS系统采用上海自动化仪表股份有限公司提供的MaxDNA分散控制系统，DEH系统采用ABB Symphony分散控制系统。

其参与电网一次调频功能分别在DEH和DCS中的协调控制部分实现。

根据设计方案，在机组未投协调控制、由DEH本机控制的情况下，如DEH一次调频投入，DEH将根据转速反馈信号与额定转速的差（该差值反映了电网负荷的状况），通过特定运算生成调频功率值，该值与机组负荷设定值相加后，得到机组负荷控制所需要的给定值，形成汽机流量指令，控制调门开度，从而快速响应电网频率对负荷的要求。

当机组处于机炉协调控制方式，DCS中的频差校正回路投入时，DCS将根据电网频率信号（由DEH转速信号变换出来）与额定频率信号（50Hz）
的差值，经函数变换并限幅后，生成机组的调频功率值，该值叠加在机组负荷指令（由操作员或AGC设定）上，进而改变锅炉和汽机主控值，从而满足电网对负荷的要求。

3.2 主要技术指标
3.2.1 转速不等率：火电机组转速不等率应为 4％～5％，该技术指标不计算调频死区影响部分。

3.2.2调频死区：机组一次调频死区应不大于|±0.033|Hz 或|±2|r/min 。

3.2.3 动态指标：
1）机组参与一次调频的响应时间应小于 3s 。

2）机组参与一次调频的稳定时间应小于 1min 。

3）机组一次调频的负荷响应速度应满足：燃煤机组达到 75％目标负荷的时间应不大于 15s，达到 90％目标负荷的时间应不大于 30s。

3.2.4 机组参与一次调频的负荷变化幅度：机组参与一次调频的调频负荷变化幅度规定如下：
额定负荷P0满足350MW≥P0≥250MW的火电机组，一次调频的负荷调整限幅≥机组额定负荷的±8％。

3.2.5 额定负荷运行的机组，应参与一次调频，增负荷方向最大调频负荷增量幅度不小于 5％P0。

4 技术标准和规程规范
4.1 《华中区域发电厂并网运行管理实施细则》（华中电监局，2009.4）4.2 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（修订版）（国家电网生
〔2012〕352号）
4.3 《火力发电机组一次调频试验导则》（国家电网公司， Q/GDW669-2011）4.4 GB/T 19001-2008 idt: ISO 9001:2008《质量管理体系要求》
4.5 GB/T 28001-2001《职业健康安全管理体系标准》
4.6 GB/T 24001-2004《环境管理体系-要求及指南》
5 试验条件
5.1 现场环境条件
5.1.1 DEH、DCS系统正常运行，网络通讯正常。

5.1.2 机组无重大缺陷，具备带满负荷的基本条件。

试验由电厂向调度申请负荷变动。

5.1.3 要完成全部试验项目，机组需满足至少三个负荷点。

5.2 试验对象条件
5.2.1 系统具有可靠的两套电源供电，供电品质符合制造厂的技术要求。

5.2.2 本试验需使用实发功率、主汽压力、调节级压力、DEH调门总指令、调频指令、转速（或频差）、受限AGC指令、ULD指令、汽压设定、调频投入、调频动作、所有GV（CV）的阀位信号等数据，试验前由电厂热工人员对上述信号进行检查，确保准确无误，由湖南省湘电试验研究院人员对信号质量进行确认。

5.2.3 测量数据采用机组DCS和DEH 系统的数据，试验前由电厂热工人员确认DCS、DEH系统趋势记录和趋势打印功能正常、数据采集保存功能正常。

5.2.4 机组运行时，机、炉热工系统主保护正常投入。

6 试验方法、试验流程
6.1 将本方案交电厂审核，并由电厂确定一名负责人协调、联络试验。

6.2 由电厂负责开具工作票。

试验开始前由负责人对参与试验的工作人员进行开工前1小时培训和作业前站队三交。

6.3 试验由电厂运行人员进行操作，电厂热工人员负责试验时的工程师站的管理。

湖南湘电试验研究院有限公司技术人员负责技术指导、监督和数据整理。

6.4 一次调频现场试验
6.4.1 根据《火力发电机组一次调频试验导则》的要求，一次调频现场试验必须在机组协调模式下进行。

6.4.2 负荷工况的选择：一次调频试验选择的负荷工况点不应少于 3个，宜在 60%Po、75%Po、90%Po工况附近选择。

选择的工况点应能较准确反映机组变负荷运行范围内的一次调频特性。

试验前，负责人应与电厂进行充分沟通，根据机组设备的实际运行情况，选择安全、可靠的试验负荷点。

6.4.3 扰动量的选择：每个试验负荷工况点，应至少分别进行± 0.067Hz （4r/min频差包含死区2r/min）及±0.1Hz（6r/min频差包含死区2r/min）的频差阶跃扰动试验。

6.4.4 应至少选择一个负荷工况点进行机组调频上限试验和同调频上限具有同等调频负荷绝对值的降负荷调频试验，检验机组的安全性能。

6.4.5 试验频差可采用机组控制系统生成，亦可采用外接信号发生设备生成，但外接设备生成时，必须做好安全措施。

6.4.6 试验数据宜采用专用信号录波仪收集，如使用 DCS 系统或 DEH 系统本身的数据收集功能，必须保证 DCS 或 DEH 系统的数据收集周期不大
于 1 秒，且试验数据能如实反映在相应的趋势图中。

6.4.7 每项试验完成5分钟后，经确认已完全恢复到试验前的状态后，才能进行下一步试验。

6.4.8 现场试验前，应仔细确认DEH、CCS一次调频控制回路逻辑正确，参数设置符合控制要求。

6.5 一次调频现场试验步骤
6.5.1 机组稳定运行在某一试验要求的负荷工况。

6.5.2 启动数据采集装置。

6.5.3 生成某一阶跃频差，作用于一次调频回路，并保证 CCS 回路和 DEH 回路的频差一致。

6.5.4 频差持续不少于 1min ，然后恢复频差函数。

6.5.5 记录该次试验数据（功率、调门反馈、主汽压、调节级压力、转速（频）差等）。

6.5.6 重复6.5.3 至 6.5.5 步骤，直至该负荷工况下各个频差扰动试验结束。

6.5.7 调整机组负荷到下一个试验工况。

6.5.8 重复 6.5.2 至 6.5.6 步骤，直至各个负荷工况的试验结束。

6.5.9 恢复系统至试验前状态。

7 试验仪器及人员分工
7.1 试验仪器
本试验需要使用万用表（型号：FLUKE87 ）、高速数据采集仪（型号：Vision XP ）。

7.2 测点布置
本试验利用机组DCS、DEH系统现有测点，不需要增加新的测点。

7.3 试验人员分工
7.3.1 试验前由电厂向调度申请变负荷运行，并由电厂指定一位负责人协调整个试验过程，指定2～3名热工专业人员全程配合试验。

7.3.2 湘电试验研究院有限公司委派2～3名热工专业技术人员参加试验，负责对整个试验过程进行技术指导、记录和确认。

7.3.3 试验中需要运行人员配合的由当值值长指派专人操作。

8 质量控制点
8.1 试验前应检查一次调频相关组态，确认正确后才能进行试验。

8.2 所记录测点的选取应正确无误，确保能准确、及时地反映试验所引起的参数变化；同一取样区域有多个相同测点时，应尽量选取组态中进行了综合判断（如三取二）后的数据。

9 对危险点（源）的辨识和预控、安全措施
9.1 对危险点（源）的辨识和预控
9.1.1危险源：工作现场行走可能发生人身伤亡。

控制措施：按安规要求正确着装；选择安全行走路线；避开起重、高温等现场危险作业区域；注意高空落物及地面坑洞。

9.1.2危险源：组态查看及修改可能造成组态（自动参数、保护定值等）被错误修改。

控制措施：组态查看及修改必须有人监护；在修改前，应确认电厂已对组态进行备份；修改时确认需修改的对象，防止错误修改。

9.1.3 危险源：实际试验中可能造成机组负荷大幅度波动。

危害结果：导
致机组负荷、主汽压力、中间点温度、主汽温度等参数大幅度波动，危及机组安全稳定运行。

控制措施：DEH和DCS中一次调频控制组态须经过反复斟酌和检查，且最好能够进行仿真试验，实际进行一次调频试验前，应再次确认相关参数设置是否合理。

在实际试验中还应请运行人员加强监视，出现危急工况应立即中断试验，采取应对措施。

9.1.4危险源：试验数据的导出可能使病毒进入DCS，导致系统故障或瘫痪。

控制措施：依据电厂规定由电厂热工人员负责数据导出；使用移动设备拷贝试验数据时，先要进行格式化，或使用专用移动设备拷贝。

9.1.5危险源：仪器的接线或拆线可能导致电源短路、损坏设备、引起火灾和危及人身安全。

控制措施：进行仪器的接线或拆线，须有监护人在旁边，并且随时做好记录，试验结束应及时恢复；仪器的电源接入前要用万用表确认AC220V；仪器上电前，必须按要求做好仪器接地。

9.2 安全措施
9.2.1 试验由电厂设备部统一组织，并签发工作票，热工信号测点由电厂热工人员负责，运行操作由指定运行人员负责，其他人员不得擅自操作设备。

9.2.2 试验前由试验负责人向参加试验的所有人员进行技术交底，并做好事故预想。

9.2.3 每一项试验完成后，运行人员检查确认机组运行正常，下一项试验距上一项试验完成的时间在5分钟以上方能进行下一项试验。

9.2.4 试验过程中如果发现异常情况应立即中止试验，由电厂运行人员根据相关规程处理，机组恢复正常后方可继续进行试验。

9.2.5 未尽事项，请电厂补充。

10 环境因素的辨识和预控制
10.1 试验过程中需要打印，产生的废墨盒可能对环境产生重金属污染。

试验人员应与电厂人员一起将其全部收集，放入指定回收箱中，严禁随意丢弃，应确保不对环境造成污染。

10.2 试验过程中应注意节约用电、用纸。