一次調頻,是指電網的頻率一旦偏離額定值時,電網中機組的控制系統就自動地控制機組有功功率的增減,限制電網頻率變化,使電網頻率維持穩定的自動控制過程。
電網為一個巨大的慣性系統,根據轉子運動方程,當電網有功功率缺額時,發電機轉子加速,電網頻率升高,反之電網頻率降低。因此,一次調頻功能是動態的保證電網有功功率平衡的手段之一。當電網頻率升高時,一次調頻功能要求機組降低併網有功功率,反之,機組提高併網有功功率。主要引數電網一次調頻的有火電機組、水電機組,部分風電、光伏、儲能也具備電網一次調頻能力。
一次調頻是電網重要的頻率調整手段,火力發電機組的一次調頻動態特性作為網廠協調的一項重要內容,顯著影響著系統的安全穩定執行。近年來,隨著特高壓電網的加快建設和清潔能源的大量接入,電網對火電機組一次調頻效能的要求不斷提高。一方面,特高壓電網的加快建設和新能源裝機容量的持續增長,為確保電網在大規模間歇式能源接入後的安全穩定執行,對充當調峰調頻主力的燃煤機組的調頻效能提出了更高的要求;另一方面,煤電節能減排升級改造又對電源側機組提出了更嚴格的環保排放和節能指標,這在客觀上對火電機組的調頻效能造成了一定的負面影響。未來大規模新能源併網(主要是風電)以及特高壓直流的投運,例如華北電網多條特高壓直流會相繼投運,使電網可能遭受的功率衝擊大規模升級,頻率安全風險加劇。因此,進行合理有效的一次調頻控制是十分關鍵和必要的。
一次調頻控制一般作為負荷控制的疊加回路,根據網頻和額定頻率的偏差進行控制運算,給出一次調頻補償負荷量,來完成頻率調整的目的。其中,一次調頻負荷調整量的運算迴路是整個一次調頻控制系統的核心,由於機組在不同負荷段的特性差異較大,一次調頻負荷調整系統應該是一個時變系統,來適應不同負荷段的不同幅度頻差的變化。
火力發電機組一次調頻控制迴路共分為兩大部分,一部分是協調控制系統(英文全稱為:coordinationcontrolsystem,簡稱為:ccs)中的負荷閉環調節控制迴路;另一部分是數字電液控制系統(英文全稱為:digitalelectrichydrauliccontrolsystem,簡稱為:deh)中的調頻前饋分量。作為併網後負荷控制的疊加回路,其輸出的修正調頻負荷作為負荷設定值的一部分,以實現調頻控制目的。其中,調頻控制迴路根據頻率(轉速)定值與實際網頻(轉速)的差值進行比例控制運算得到調頻負荷,經過負荷迴路的pid控制運算後,輸出執行機構指令。根據機組執行負荷不同,調頻能力和閥門]流量特性會隨動變化,調頻(頻差負荷)特性曲線應該為機組負荷的隨動函式,而在實際應用中,一般由預先設計或試驗獲得,該分段線性函式不會線上修正。
總之:調頻控制的目的是實現電網的頻率穩定以及系統安全,但由於控制迴路中的調頻(頻差負荷)特性曲線對於全程負荷段為一固定曲線,該特性曲線是否最優並不知曉,只是根據常規設計和試驗得到。但機組的實際運行同設計有較大差異,包括壓力控制品質、閥門流量特性曲線修正情況優劣等。因此,現有的調頻迴路雖然使機組具備了基本的一次調頻功能,但並不能確保全負荷段尤其是小頻差和閥門流量線性差的負荷段的一次調頻效能。
一次調頻,是指電網的頻率一旦偏離額定值時,電網中機組的控制系統就自動地控制機組有功功率的增減,限制電網頻率變化,使電網頻率維持穩定的自動控制過程。
電網為一個巨大的慣性系統,根據轉子運動方程,當電網有功功率缺額時,發電機轉子加速,電網頻率升高,反之電網頻率降低。因此,一次調頻功能是動態的保證電網有功功率平衡的手段之一。當電網頻率升高時,一次調頻功能要求機組降低併網有功功率,反之,機組提高併網有功功率。主要引數電網一次調頻的有火電機組、水電機組,部分風電、光伏、儲能也具備電網一次調頻能力。
一次調頻是電網重要的頻率調整手段,火力發電機組的一次調頻動態特性作為網廠協調的一項重要內容,顯著影響著系統的安全穩定執行。近年來,隨著特高壓電網的加快建設和清潔能源的大量接入,電網對火電機組一次調頻效能的要求不斷提高。一方面,特高壓電網的加快建設和新能源裝機容量的持續增長,為確保電網在大規模間歇式能源接入後的安全穩定執行,對充當調峰調頻主力的燃煤機組的調頻效能提出了更高的要求;另一方面,煤電節能減排升級改造又對電源側機組提出了更嚴格的環保排放和節能指標,這在客觀上對火電機組的調頻效能造成了一定的負面影響。未來大規模新能源併網(主要是風電)以及特高壓直流的投運,例如華北電網多條特高壓直流會相繼投運,使電網可能遭受的功率衝擊大規模升級,頻率安全風險加劇。因此,進行合理有效的一次調頻控制是十分關鍵和必要的。
一次調頻控制一般作為負荷控制的疊加回路,根據網頻和額定頻率的偏差進行控制運算,給出一次調頻補償負荷量,來完成頻率調整的目的。其中,一次調頻負荷調整量的運算迴路是整個一次調頻控制系統的核心,由於機組在不同負荷段的特性差異較大,一次調頻負荷調整系統應該是一個時變系統,來適應不同負荷段的不同幅度頻差的變化。
火力發電機組一次調頻控制迴路共分為兩大部分,一部分是協調控制系統(英文全稱為:coordinationcontrolsystem,簡稱為:ccs)中的負荷閉環調節控制迴路;另一部分是數字電液控制系統(英文全稱為:digitalelectrichydrauliccontrolsystem,簡稱為:deh)中的調頻前饋分量。作為併網後負荷控制的疊加回路,其輸出的修正調頻負荷作為負荷設定值的一部分,以實現調頻控制目的。其中,調頻控制迴路根據頻率(轉速)定值與實際網頻(轉速)的差值進行比例控制運算得到調頻負荷,經過負荷迴路的pid控制運算後,輸出執行機構指令。根據機組執行負荷不同,調頻能力和閥門]流量特性會隨動變化,調頻(頻差負荷)特性曲線應該為機組負荷的隨動函式,而在實際應用中,一般由預先設計或試驗獲得,該分段線性函式不會線上修正。
總之:調頻控制的目的是實現電網的頻率穩定以及系統安全,但由於控制迴路中的調頻(頻差負荷)特性曲線對於全程負荷段為一固定曲線,該特性曲線是否最優並不知曉,只是根據常規設計和試驗得到。但機組的實際運行同設計有較大差異,包括壓力控制品質、閥門流量特性曲線修正情況優劣等。因此,現有的調頻迴路雖然使機組具備了基本的一次調頻功能,但並不能確保全負荷段尤其是小頻差和閥門流量線性差的負荷段的一次調頻效能。