试验法优化火电机组一次调频功能

　　福建省调曾抽查了华能福州电厂机组的一次调频性能，其得出的结论是：一二期四台机组的一次调频性能均达不到省网的要求，普遍存在响应时间不及时、响应幅度太小、响应持续时间不足等缺陷。福建省调要求尽快解决控制逻辑、汽轮机机械等方面存在的问题，否则考核电量。电厂技术人员完全依靠自身力量积极行动，成立专门优化小组，研读相关书籍论文，在跟踪、观察、记录一期机组多项数据的基础上，拟就了一套逻辑优化方案，并通过试验验证优化逻辑及调整参数，逐步提升了一次调频性能，最终做到了满足电网技术参数的要求。

　　一、搭设一次调频功能框架

　　1.1 主机DEH回路的逻辑优化

　　一次调频影响值作为一个前馈加到数字电液调节系统DEH的汽机负荷PID调节器的前方，它要经过比例、积分等耗时运算后才对汽轮机调门产生影响，所以响应电网频率波动的能力差。电厂优化小组将一次调频影响同时作用于汽机负荷PID调节器的前后回路上，配与通过理论计算与在线试验得出的运算参数，其在实践中表现出了良好的一次调频响应能力。请参见下图。

　　原来的PID调节器前一次调频作用力太小，逻辑优化中适当增加了PID调节器前一次调频影响的权重(提高至约30%)。至于PID调节器后一次调频的直接影响，电厂优化逻辑及参数做到：电网事故后导致的频率偏差换算过来的转速偏差超过7RPM时，它能够有15MW左右负荷变化的贡献。同时，电厂也考虑了机组正常负荷区间一次调频的作用限制：若机组负荷指令大于340MW，PID调节器后一次调频影响只为负(“负”指减少汽轮机调门指令使其出力降低，“正”指增加汽轮机调门指令使其出力升高)，避免出现下述情况：机组带350MW满负荷运行，电网周波突降，迫使汽轮机出力提高，甚至提高至360MW以上;若发电机负荷在190MW-340MW之间，PID调节器后一次调频影响可正可负;若发电机负荷在175MW-190MW之间，PID调节器后一次调频影响只为正，避免出现下述情况：机组带175MW以下负荷运行，电网周波突升，迫使汽轮机出力降低，甚至降低至175MW以下;其它情况下(如：汽机冲转、阀切换、机组低于175MW负荷运行)，PID调节器后一次调频影响为0。

　　1.2 机组APC协调回路的逻辑优化

　　一期机组原来的机组APC协调回路中的一次调频没有经过调试，也基本不适用于现今的情况，优化小组将其完全删除，在APC的负荷设定值回路加上电网周波变化(取转速变化)要求的负荷设定值变化量。APC回路中的一次调频功能在机组负荷指令为340MW 、190MW、175MW等几个节点上下的动作特性同DEH的类似，但它在APC中逻辑相对简单，因为它不需考虑汽机负荷PID调节器前后的作用量等复杂事宜。