???? 3 一次調(diào)頻
???? 3.1 一、二次調(diào)頻原理
????? 一次調(diào)頻是電網(wǎng)發(fā)供電及用電之間的重要平衡方式。電網(wǎng)周率由并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組的一次調(diào)頻功能共同承擔(dān),具有足夠的一次調(diào)頻能力的電網(wǎng),可以保證在瞬息萬變的負(fù)荷下有穩(wěn)定的周率。 但為了發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行的穩(wěn)定,電網(wǎng)一次調(diào)頻的能力是有限的。所以還需要由電網(wǎng)調(diào)度發(fā)指令,命令相關(guān)機(jī)組增減負(fù)荷以使供需平衡,即二次調(diào)頻。
???? 3.2 電網(wǎng)故障時一次調(diào)頻的作用
電網(wǎng)的一次調(diào)頻過程是個隨機(jī)過程,電力系統(tǒng)所調(diào)節(jié)的負(fù)荷分量主要是短周期(0.2-1Hz)的隨機(jī)變動負(fù)荷。根據(jù)該特性, 一旦上海電網(wǎng)故障,寶鋼電網(wǎng)??? 單獨(dú)運(yùn)行,在目前兩網(wǎng)負(fù)荷潮流下,電廠機(jī)組能夠應(yīng)對的功能首先是一次調(diào)頻。
???? 設(shè)定機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷1000MW,寶鋼電網(wǎng)負(fù)荷為800MW,則200MW余額有可能不觸發(fā)OPC動作,利用一次調(diào)頻來克服。若1、2、3號機(jī)組按4%的不等率運(yùn)行,獨(dú)立網(wǎng)周波將為50.38 Hz。此時調(diào)度能及時通過電廠值長,通過二次調(diào)頻即人為減負(fù)荷,即可迅速恢復(fù)電網(wǎng)周率。
????? 目前寶鋼電廠的一次調(diào)頻還未作如此事故預(yù)想,所以有4%負(fù)荷變動的上下限。如果為適應(yīng)故障工況, 可開放上限至額定負(fù)荷,下限至50%負(fù)荷。只要機(jī)組負(fù)荷大于70%,均應(yīng)依靠一次調(diào)頻功能應(yīng)對。一次調(diào)頻功能分別設(shè)置在汽機(jī)DEH側(cè)與協(xié)調(diào)控制MCS側(cè),其中汽機(jī)側(cè)是快速系統(tǒng),試驗(yàn)表明,其響應(yīng)在2~3sec內(nèi),作用時間約為20sec, MCS側(cè)指令則要延遲20sec。
?
???? 4 OPC保護(hù)
????? OPC(Turbine Over speed Protection Control)保護(hù)是針對汽輪機(jī)組在受到外界擾動,主要是指電網(wǎng)或是汽輪發(fā)電機(jī)自身故障,急甩負(fù)荷時,瞬間關(guān)閉汽輪機(jī)的高中壓調(diào)節(jié)汽門,避免機(jī)組超速跳閘,可能維持運(yùn)行的功能。
???? 4.1 汽機(jī)負(fù)荷急減將導(dǎo)致汽機(jī)跳閘
????? 大容量的汽輪機(jī)組具有相對較小的轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)子飛升時間常數(shù)。寶鋼電廠350MW汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)子在額定蒸汽作用下從0 r/min上升到3000r/min僅需6.7-6.8 sec時間。同時,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的加速度與汽機(jī)蒸汽動力矩Mt和發(fā)電機(jī)磁阻力矩Me有如下關(guān)系:
帶350MW負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組突甩負(fù)荷時,巨大能量瞬間將使汽輪機(jī)組超速。作為機(jī)組的最基本保護(hù),汽輪機(jī)危機(jī)保安器動作(在沒有OPC保護(hù)時),它的設(shè)定動作值在額定轉(zhuǎn)速的110%,即轉(zhuǎn)速飛升到3300r/min時,汽輪機(jī)跳閘。
???? 4.2 OPC保護(hù)原理
???? OPC的動作原理如下圖:
圖3: 汽輪發(fā)電機(jī)組的OPC保護(hù)動作原理