一(yi)、理解一(yi)次調頻的電網(wang)運行背景知識

　　發電(dian)機(ji)的有(you)功功率可理解為原動機(ji)的機(ji)械功率即汽(qi)輪機(ji)轉矩×轉速。轉速對應就是(shi)(shi)發電(dian)機(ji)頻(pin)率。國家(jia)規(gui)定電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)頻(pin)率為五(wu)十赫茲(zi)正負(fu)0.2赫茲(zi)，對應一(yi)對極發電(dian)機(ji)就是(shi)(shi)大約三(san)千轉正負(fu)八轉。轉矩與(yu)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)流量和蒸(zheng)(zheng)汽(qi)品質有(you)關，蒸(zheng)(zheng)汽(qi)通(tong)過沖(chong)轉和在(zai)汽(qi)輪機(ji)中膨脹做功產生轉矩。

　　對(dui)于蒸(zheng)汽品質同一臺機(ji)組不(bu)同負荷下變化不(bu)大(da)，不(bu)同機(ji)組有的(de)是(shi)亞臨界，超臨界，超超臨界，蒸(zheng)汽品質會有很(hen)大(da)的(de)差距。可以(yi)看出電廠能(neng)通過小幅調(diao)節(jie)轉(zhuan)速(su)和調(diao)節(jie)蒸(zheng)汽流量來調(diao)整原動機(ji)的(de)機(ji)械功率。

　　作為電站運行人員能直接控制的(de)是(shi)調(diao)(diao)節汽輪(lun)機進汽調(diao)(diao)門(men)和加(jia)減(jian)燃(ran)料量(liang)，調(diao)(diao)節進汽調(diao)(diao)門(men)調(diao)(diao)整的(de)是(shi)蒸汽流(liu)量(liang)，加(jia)燃(ran)料量(liang)調(diao)(diao)整的(de)主要(yao)也是(shi)蒸汽流(liu)量(liang)（流(liu)速(su)）用更多(duo)的(de)煤燒更多(duo)的(de)水。這兩者(zhe)的(de)區別是(shi)前者(zhe)調(diao)(diao)節速(su)度快(kuai)，后(hou)者(zhe)調(diao)(diao)節速(su)度慢。

二(er)、一次(ci)調頻的(de)隨機特(te)性(xing)-電網周波

　　電網周波是(shi)隨時間動態變(bian)化的(de)隨機(ji)變(bian)量(liang)，含有不同的(de)頻率成(cheng)分。電網的(de)一(yi)次調(diao)頻是(shi)一(yi)個(ge)隨機(ji)過程。

　　因為系統負(fu)荷可看(kan)作由(you)以下(xia)3種具有(you)不(bu)同變(bian)化規律的變(bian)動負(fu)荷所組成：

① 變化幅度較小，變化周期(qi)較短，(一般為(wei)10s以內)的隨機(ji)負(fu)荷分(fen)量;

② 變化(hua)幅(fu)度較大，變化(hua)周期較長(一般(ban)為10s到3min)的(de)負荷(he)分量，屬于這類(lei)負荷(he)的(de)主要有電(dian)爐、軋鋼(gang)機械(xie)等;

③ 變(bian)(bian)化緩慢的持續變(bian)(bian)動負荷，引起負荷變(bian)(bian)化的主要(yao)原(yuan)因是工廠(chang)的作(zuo)息制度，人民的生活規律(lv)等。

　　一次調(diao)頻所調(diao)節的正是疊加在(zai)長周(zhou)期變化分(fen)量(liang)上的隨機分(fen)量(liang)，這就決定了電(dian)網(wang)一次調(diao)頻的隨機性(xing)質。

三、一(yi)次(ci)調(diao)頻(pin)中原動機的作用

　　當原動機(ji)配置自動調速(su)(su)系統，它的調速(su)(su)器(qi)隨(sui)機(ji)組轉速(su)(su)的變化不斷改變進(jin)汽(qi)量或進(jin)水量，使原動機(ji)的運行點不斷從一根頻(pin)(pin)率(lv)特(te)性曲(qu)線向另(ling)一根頻(pin)(pin)率(lv)特(te)性曲(qu)線過(guo)渡。

四、電力系統一(yi)次調頻(pin)的(de)本質

　　系統(tong)中(zhong)所(suo)有的發(fa)電機都裝有調速器，當負荷變動(dong)導致頻率(lv)變化(hua)時，調速器能(neng)感知發(fa)電機頻率(lv)的變化(hua)，自動(dong)調節進汽閥開(kai)度或導水(shui)葉的開(kai)度，改變發(fa)電機的有功出力，力求系統(tong)功率(lv)平(ping)衡。

五、電力一次(ci)調頻解決(jue)了什么問(wen)題？

　　主要針對那些變(bian)化(hua)(hua)幅度小(xiao)，周(zhou)期短的(de)(de)偶然性負荷波動(dong)(dong)(dong)，當出現(xian)這類負荷波動(dong)(dong)(dong)時，發電(dian)機組(zu)原動(dong)(dong)(dong)機的(de)(de)調速(su)器(qi)檢測到轉子轉速(su)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)（負荷波動(dong)(dong)(dong)導(dao)致(zhi)出現(xian)有功(gong)(gong)功(gong)(gong)率的(de)(de)不(bu)平衡進而(er)導(dao)致(zhi)轉子轉速(su)變(bian)化(hua)(hua)），便相(xiang)應地增加或(huo)減少進汽量或(huo)進水量，使得(de)原動(dong)(dong)(dong)機輸出的(de)(de)機械(xie)功(gong)(gong)率能(neng)夠跟上(shang)負荷的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)（重新達到有功(gong)(gong)功(gong)(gong)率平衡）。

　　調整(zheng)的結(jie)果是系統(tong)的頻(pin)率的確有一定(ding)程度的恢(hui)復(fu)，但不能完全(quan)恢(hui)復(fu)到額定(ding)頻(pin)率（即無法做到無差(cha)調節(jie)，只(zhi)能是有差(cha)調節(jie)）。

　　一次(ci)調(diao)頻是系統(tong)所(suo)有發電機(ji)(ji)組都參與的(de)，通過調(diao)速器進行(xing)調(diao)整。而且一次(ci)調(diao)頻屬于細調(diao)（不能(neng)無限制(zhi)地增加或減少(shao)原動機(ji)(ji)輸出的(de)機(ji)(ji)械功率，即帶有一定限幅和(he)死(si)區）。

六、電力系統一次調頻的定義

　　一(yi)次調頻(pin)是指電(dian)網(wang)(wang)(wang)的(de)頻(pin)率(lv)一(yi)旦偏離額定(ding)(ding)值時，電(dian)網(wang)(wang)(wang)中機(ji)(ji)組(zu)的(de)控(kong)制系統就自(zi)動地控(kong)制機(ji)(ji)組(zu)有(you)功功率(lv)的(de)增減，限制電(dian)網(wang)(wang)(wang)頻(pin)率(lv)變化，使電(dian)網(wang)(wang)(wang)頻(pin)率(lv)維持穩定(ding)(ding)的(de)自(zi)動控(kong)制過程。

　　當電網(wang)頻(pin)率升高(gao)時(shi)，一次調(diao)頻(pin)功能要求機組利用(yong)其蓄熱快速減(jian)負(fu)荷(he)，反之(zhi)，機組快速增(zeng)負(fu)荷(he)。

七、電力(li)系統一次調頻的運行原(yuan)理

　　電(dian)(dian)(dian)網的(de)頻率(lv)(lv)是由發電(dian)(dian)(dian)功率(lv)(lv)與(yu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)負荷(he)大(da)小決定(ding)的(de)，當發電(dian)(dian)(dian)功率(lv)(lv)與(yu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)負荷(he)大(da)小相等時(shi)，電(dian)(dian)(dian)網頻率(lv)(lv)穩(wen)定(ding)；發電(dian)(dian)(dian)功率(lv)(lv)大(da)于(yu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)負荷(he)時(shi)，電(dian)(dian)(dian)網頻率(lv)(lv)升高；發電(dian)(dian)(dian)功率(lv)(lv)小于(yu)用(yong)電(dian)(dian)(dian)負荷(he)時(shi)，電(dian)(dian)(dian)網頻率(lv)(lv)降低(di)。

　　基本原理(li)：電網頻率(lv)下降(jiang)時需要加負(fu)荷，電網頻率(lv)上(shang)升(sheng)時需要減負(fu)荷。

a點：電網負荷(he)穩定，頻率為50Hz

b點(dian)：隨著用電負(fu)荷增多(duo)，電網頻率降低到(dao)b點(dian)

c點(dian)：由于一次(ci)調頻的作(zuo)用(yong)，頻率(lv)下降(jiang)有緩(huan)解，電網頻率(lv)回到c點(dian)

d點：在AGC的(de)作用(yong)下，使電網頻率恢復到d點，穩定在50Hz

八、傳統(tong)電(dian)力一次調頻功能總結

　　機組(zu)一(yi)次調(diao)頻(pin)功(gong)(gong)能是指當(dang)電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)率(lv)超出規(gui)定(ding)的(de)正常范圍后(hou)，電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)率(lv)的(de)變化(hua)將使電(dian)(dian)網(wang)中參與一(yi)次調(diao)頻(pin)的(de)各機組(zu)的(de)調(diao)速系(xi)統根據電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)率(lv)的(de)變化(hua)自(zi)動地增加或減小機組(zu)的(de)功(gong)(gong)率(lv)，從而達到新的(de)平衡(heng)，并且將電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)率(lv)的(de)變化(hua)限制在一(yi)定(ding)范圍內的(de)功(gong)(gong)能。一(yi)次調(diao)頻(pin)功(gong)(gong)能是維護電(dian)(dian)網(wang)穩定(ding)的(de)重(zhong)要手段(duan)。

　　一(yi)(yi)(yi)次調(diao)頻(pin)(pin)可以簡(jian)單(dan)理解為機(ji)組(zu)為每(mei)臺穩住電網頻(pin)(pin)率的一(yi)(yi)(yi)個自(zi)動(dong)閉環(huan)調(diao)整(zheng)(zheng)策略(lve)。這個閉環(huan)調(diao)整(zheng)(zheng)策略(lve)固化(hua)在(zai)每(mei)臺機(ji)組(zu)DEH邏輯(ji)里(li)面。當電網頻(pin)(pin)率波(bo)動(dong)，每(mei)臺機(ji)組(zu)自(zi)動(dong)增減(jian)一(yi)(yi)(yi)定的負荷(he)，這個增減(jian)負荷(he)量只與機(ji)組(zu)的一(yi)(yi)(yi)次調(diao)頻(pin)(pin)性能有關(guan)。轉速差(cha)和負荷(he)修正曲(qu)線是固定的。因此一(yi)(yi)(yi)次調(diao)頻(pin)(pin)試(shi)驗在(zai)電廠(chang)工(gong)作劃分上屬于熱(re)工(gong)專(zhuan)業。

九、電力一(yi)(yi)次調(diao)頻是一(yi)(yi)種(zhong)有差調(diao)節

　　在電(dian)(dian)網(wang)(wang)并(bing)列運行(xing)的機組當外界負荷變(bian)化(hua)引起(qi)電(dian)(dian)網(wang)(wang)頻(pin)率改(gai)變(bian)時，網(wang)(wang)內各(ge)運行(xing)機組的調節(jie)(jie)系統將根據各(ge)自的靜態(tai)特性改(gai)變(bian)機組的功率，以(yi)適應(ying)外界負荷變(bian)化(hua)的需要，這種(zhong)由調節(jie)(jie)系統自動調節(jie)(jie)功率，以(yi)減小電(dian)(dian)網(wang)(wang)頻(pin)率改(gai)變(bian)幅度(du)的方法，稱為一次調頻(pin)。一次調頻(pin)是一種(zhong)有差(cha)調節(jie)(jie)，不能(neng)維(wei)持電(dian)(dian)網(wang)(wang)頻(pin)率不變(bian)，只(zhi)能(neng)緩和(he)電(dian)(dian)網(wang)(wang)頻(pin)率的改(gai)變(bian)程(cheng)度(du)。

十(shi)、電力(li)二次(ci)調(diao)頻是什(shen)么？

　　主(zhu)要針(zhen)對那(nei)些變化幅度較大，周(zhou)期較長的(de)負荷波(bo)動(dong)。當出(chu)現這類負荷波(bo)動(dong)時(shi)，發電(dian)機組(zu)原動(dong)機的(de)調(diao)頻器會相應(ying)增加或(huo)減(jian)少機械功率(lv)的(de)輸(shu)出(chu)。

　　如果這部(bu)分機械功(gong)率(lv)(lv)剛好等于負荷變化(hua)的(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)，則(ze)系統(tong)(tong)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)不會變化(hua)（即(ji)無差調(diao)節(jie)）；如果這部(bu)分功(gong)率(lv)(lv)少于負荷變化(hua)的(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)，則(ze)還需靠各(ge)發電機的(de)(de)異常調(diao)頻(pin)(pin)來(lai)完成調(diao)節(jie)，則(ze)系統(tong)(tong)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)仍有小幅度偏移（即(ji)有差調(diao)節(jie)）。

　　二次(ci)調(diao)頻只由系統的(de)調(diao)頻電廠來(lai)完成，而且(qie)二次(ci)調(diao)頻是粗調(diao)，調(diao)節幅度較大。

十(shi)一、電(dian)力(li)二次調頻有(you)哪些方法

　　通過增減某(mou)些(xie)機組的負荷(he)，以恢復電(dian)網的頻率(lv)，這一過程(cheng)稱為(wei)二(er)次(ci)調頻。二(er)次(ci)調頻的實現方法有以下(xia)兩種：

1)電(dian)網(wang)調(diao)頻(pin)由中(zhong)心調(diao)度所(suo)調(diao)度員根據負荷(he)(he)潮流及(ji)電(dian)網(wang)頻(pin)率，給(gei)各(ge)廠(chang)下(xia)達負荷(he)(he)調(diao)整命(ming)令，由各(ge)發電(dian)單位進(jin)行調(diao)整，實現(xian)全網(wang)的二次調(diao)頻(pin)。

2)采用自動控制系(xi)(xi)統(tong)(AGC)，由計算機(ji)(電腦(nao)調度(du)員)對(dui)各(ge)廠機(ji)組進行遙(yao)控，來實現(xian)調頻全過程，參與該系(xi)(xi)統(tong)的(de)各(ge)機(ji)組必須具有(you)幾路協(xie)調控制系(xi)(xi)統(tong)。

十二(er)、電力二(er)次調(diao)頻的(de)解讀

　　二次調(diao)(diao)(diao)頻(pin)(pin)可以簡單理解為(wei)電(dian)網(wang)為(wei)了穩住電(dian)網(wang)頻(pin)(pin)率的(de)一個(ge)(ge)自動閉環調(diao)(diao)(diao)整策(ce)略(lve)。這個(ge)(ge)閉環調(diao)(diao)(diao)整策(ce)略(lve)是在(zai)調(diao)(diao)(diao)度(du)AGC上位機。當電(dian)網(wang)頻(pin)(pin)率波(bo)動，每臺(tai)機組(zu)接(jie)受調(diao)(diao)(diao)度(du)AGC的(de)指令增減(jian)一定的(de)負荷，這個(ge)(ge)負荷量由(you)調(diao)(diao)(diao)度(du)AGC決(jue)定。

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