PDF《孤网运行交流》

孤网运行交流 孤网运行交流 纪云锋 纪云锋

2005 2005年年11 11月月PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.

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三、

三、电网频率的主要调节手段 电网频率的主要调节手段

二、

二、孤网运行的特点 孤网运行的特点

四、

四、不同类型机组对一次调频的响应分析 不同类型机组对一次调频的响应分析

一、

一、汽轮机自动调节的任务 汽轮机自动调节的任务

五、

五、孤网运行对调节系统运行的要求 孤网运行对调节系统运行的要求 内容提纲

六、

六、孤网运行注意事项 孤网运行注意事项 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 汽轮机调节系统――调速系统 电力 电力 用户 汽轮发 电机 电力 用户 供电数量 供电 品质 电压:靠发电机励磁系统调节 频率:决定于原动机的驱动功率 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 电网频率的稳定性和准确性 电网频率的稳定性和准确性―― ――供电品质的重要指标 供电品质的重要指标 电网频率的稳定性和准确性,是供电 电网频率的稳定性和准确性,是供电 质量的重要指标. 质量的重要指标.频率 频率( (周波 周波) )过高或过低 过高或过低 都直接影响用户的正常工作,要求频率 都直接影响用户的正常工作,要求频率 不变就是要求汽轮机的转速不变,但机 不变就是要求汽轮机的转速不变,但机 组的负荷是处于变化之中的,怎样才能 组的负荷是处于变化之中的,怎样才能 保证它的转速基本不变呢? 保证它的转速基本不变呢? PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 平衡 平衡方程 方程 对于一台汽轮发电机单独给用户供电机组 对于一台汽轮发电机单独给用户供电机组 , ,发电机转子稳定在 发电机转子稳定在 某一转速下运行时的力矩平衡 某一转速下运行时的力矩平衡方程: 方程: 当外界电负荷变化时,则转子平衡状态即被破坏,因而力矩平 当外界电负荷变化时,则转子平衡状态即被破坏,因而力矩平 衡 衡方程为: 方程为: 可转化为: 可转化为: ―― ――汽轮机功率 汽轮机功率 ―― ――发电机电功率 发电机电功率 ―― ――机械损失功耗 机械损失功耗 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 转速调节 当机组稳定运行时,则转速运行在一定的数值上即: 为了满足这一条件,必须在电功率变更时适当地改变机组 的汽轮机功率 . 我们要保持不变的参数是机组的转速,因此我们可以直 接根据转速来进行调节,当转速小于额定转速时意味着电负 荷增大,而汽轮机发出的功率不够,要使汽轮机回到额定转 速,那就应当开大汽轮机调节汽阀,反之如果转速小于额定 转速,就应当关小调节汽阀. PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 孤网运行 孤网运行的特点 的特点 孤网运行,顾名思义就是机组脱离电力 孤网运行,顾名思义就是机组脱离电力 网,成为独立的电网,也称孤岛运行.在网,成为独立的电网,也称孤岛运行.在 大网中,由于网频基本不变,所以汽轮机 大网中,由于网频基本不变,所以汽轮机 调门的增减直接控制机组的负荷.而在孤 调门的增减直接控制机组的负荷.而在孤 立网中 立网中负荷只取决于公司用户 负荷只取决于公司用户, ,调门的变 调门的变 化如果不能平衡用户负荷,将直接反映到 化如果不能平衡用户负荷,将直接反映到 网频上, 网频上,因此调节的 因此调节的任务由负荷控制变化 任务由负荷控制变化 为以稳定转速为主 为以稳定转速为主. . PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 单机运行 单机运行 单机运行即由 单机运行即由一台汽轮发电机单独给 一台汽轮发电机单独给 用户供电,所有调节任务都由该机组单独 用户供电,所有调节任务都由该机组单独 承担,要求机组每时每刻都要保持良好的 承担,要求机组每时每刻都要保持良好的 调节状态,因此 调节状态,因此系统稳定性差 系统稳定性差 , ,网频率 网频率 波动 波动幅度大,经常会有超速或低周保护等 幅度大,经常会有超速或低周保护等 动作停机、停电. 动作停机、停电. PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 小网运行 小网运行 小网运行由 小网运行由数台汽轮发电机联合给用 数台汽轮发电机联合给用 户供电(每台机组容量大于总装机容量的 户供电(每台机组容量大于总装机容量的

8 8%),频率调节由网内的机组共同承担 %),频率调节由网内的机组共同承担 ,因此系统的稳定性比单机的要好,但单 ,因此系统的稳定性比单机的要好,但单 台机组的容量所占比例大,如果调节不当 台机组的容量所占比例大,如果调节不当 ,也 ,也往往 往往造成 造成小网频率大幅波动,最终频 小网频率大幅波动,最终频 率崩溃,全厂停电. 率崩溃,全厂停电. PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 电网频率的调节手段 电网频率的调节手段 u u 电网频率的调节手段包括: 电网频率的调节手段包括: ? ? 自然调频:其特点是利用电网中旋转惯量的蓄能 自然调频:其特点是利用电网中旋转惯量的蓄能 ,以及发电机组和电网负荷本身所具有较弱的调 ,以及发电机组和电网负荷本身所具有较弱的调 频能力,承担快速的、很小的电网负荷变化.自 频能力,承担快速的、很小的电网负荷变化.自 然调频过程是自然完成的,不需任何调整手段;

然调频过程是自然完成的,不需任何调整手段;

? ? 一次调频:其特点是通过电网中各机组调速系统 一次调频:其特点是通过电网中各机组调速系统 的静特性,利用锅炉的蓄能,承担较快的、较小 的静特性,利用锅炉的蓄能,承担较快的、较小 的电网负荷变化.使电网频率稳定在静特性规定 的电网负荷变化.使电网频率稳定在静特性规定 的偏差范围内. 的偏差范围内. ? ? 二次调频:其特点是承担慢变的、大的电网负荷 二次调频:其特点是承担慢变的、大的电网负荷 变化.通过改变各调频机组同步器的给定值,甚 变化.通过改变各调频机组同步器的给定值,甚 至启、停部分调峰机组,使电网频率回到额定值 至启、停部分调峰机组,使电网频率回到额定值 .二次调频是一个人干预的过程,消除一次调频 .二次调频是一个人干预的过程,消除一次调频 后累积的频率偏差,使电网频率回到额定值. 后累积的频率偏差,使电网频率回到额定值. PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 原液压系统的一次调频 原液压系统的一次调频 静态特性曲线 静态特性曲线 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 原液压系统的二次调频 原液压系统的二次调频― ―同步器 同步器 单机运行时同步器作用 单机运行时同步器作用 : : ( (1 1)启动过程中提升机组 )启动过程中提升机组 转速到达额定值,带负 转速到达额定值,带负 荷运行时可以保证机组 荷运行时可以保证机组 在任何稳态负荷下转速 在任何稳态负荷下转速 维持在额定值;

维持在额定值;

( (2 2)并列运行时,在各机 )并列运行时,在各机 组间进行负荷重新分配 组间进行负荷重新分配 ,承担电网二次调频任 ,承担电网二次调频任 务,保持电网频率基本 务,保持电网频率基本 不变. 不变. PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn DEH DEH一次调频 一次调频 值的大小,决定了电网频率变化时机组负 值的大小,决定了电网频率变化时机组负 荷的相应变化量, 荷的相应变化量, 也即一次调频作用的强弱. 也即一次调频作用的强弱. ∑

3000 r/min + 定设-量测速转际实FΔKΔN(%) 定设荷负式方控功量测率功际实d/dt ∑ PI 定设动手+-∑++NΔK令指位阀P0 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn DEH DEH二次调频 二次调频 适当 适当改变负荷给定值 改变负荷给定值Y Y, ,可使系统的静 可使系统的静 态特性平移,从而实现二次调频 态特性平移,从而实现二次调频. . ― ―发电机功率 发电机功率 ― ―频率校正环节的放大系数 频率校正环节的放大系数 ― ―机组的实际转速 机组的实际转速 ― ―额定转速 额定转速3000 3000r/min r/min ― ―负荷给定值 负荷给定值 ― ―转速不等率 转速不等率 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 不同类型机组对 不同类型机组对一次 一次调频的响应 调频的响应 ? ? 母管制冷凝式机组,具有稳定的蒸汽参数,机组 母管制冷凝式机组,具有稳定的蒸汽参数,机组 功率随调门位置变化而变化,动态响应快,具有 功率随调门位置变化而变化,动态响应快,具有 很好的一次调频响应 很好的一次调频响应 ;

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? ? 汽包炉单元机组,汽包具有较大的蓄能,对于一 汽包炉单元机组,汽包具有较大的蓄能,对于一 次调频由较好的适应能力 次调频由较好的适应能力 ;

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? ? 中间再热机组,由于中间再热器热容惯性的影响 中间再热机组,由于中间再热器热容惯性的影响 ,中、低压缸调频响应较慢,相当于动态只有高 ,中、低压缸调........