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文檔簡介

1、一次調(diào)頻及自動發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC),一、一次調(diào)頻 1、一次調(diào)頻技術(shù)指標(biāo) 2、山東電網(wǎng)對一次調(diào)頻的要求 二、AGC 1、自動發(fā)電控制系統(tǒng)概要 2、聯(lián)合電力系統(tǒng)的負(fù)荷頻率控制 3、華北山東聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行考核釋疑 4、AGC投運(yùn)狀況分析 三、特高壓聯(lián)絡(luò)線投產(chǎn)后,對ACE的影響 1、AGC調(diào)整策略的變化 2、ACE考核的變化,負(fù)荷頻率控制,一次調(diào)整:由發(fā)電機(jī)調(diào)速器執(zhí)行,對短周期負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)整。 二次調(diào)整:對周期較長的負(fù)荷變化進(jìn)行的調(diào)整,分為手動調(diào)頻和自動調(diào)整,目前主要由自動發(fā)電控制(AGC)完成 三次調(diào)整:使有功功率負(fù)荷按最優(yōu)分配(經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配),一次調(diào)頻,當(dāng)電力系統(tǒng)頻率偏離目標(biāo)頻率時,發(fā)電機(jī)組通過調(diào)

2、速系統(tǒng)的自動反應(yīng),調(diào)整有功出力減少頻率偏差,是維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定的重要手段。 一次調(diào)整有偏差。 并網(wǎng)發(fā)電機(jī)基本輔助服務(wù)的一種,一次調(diào)頻的主要技術(shù)指標(biāo),速度變動率:=(nmax-nmin) /n0100% nmax、nmin機(jī)組空負(fù)荷、滿負(fù)荷對應(yīng)的速度,n0為機(jī)組額定轉(zhuǎn)速,r/min 調(diào)頻死區(qū) 調(diào)頻負(fù)荷范圍,調(diào)頻死區(qū)、調(diào)頻負(fù)荷范圍圖例 (300MW機(jī)組),實(shí)際功率最大調(diào)頻負(fù)荷曲線(300MW),一次調(diào)頻的典型實(shí)現(xiàn)方式,根據(jù)華北電網(wǎng)發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻運(yùn)行管理規(guī)定 (2006.9頒發(fā)),火力發(fā)電機(jī)組應(yīng)采取DEH+CCS的一次調(diào) 頻實(shí)現(xiàn)方式。 其中: DEH側(cè)是執(zhí)行級,是有差、開環(huán)調(diào)節(jié),保證快速性 將頻差(轉(zhuǎn)

3、差)信號轉(zhuǎn)換為綜合閥位指令增量疊加到原綜合閥位指令處 CCS側(cè)是校正級,是無差、閉環(huán)調(diào)節(jié),保證持續(xù)性和精度 根據(jù)設(shè)計的速度變動率指標(biāo)進(jìn)行功率校正,DEH一次調(diào)頻控制邏輯圖,一次調(diào)頻動作圖例,負(fù)荷,頻率,大機(jī)轉(zhuǎn)速,調(diào)閥,一次調(diào)頻的特點(diǎn),一次調(diào)頻的本質(zhì)是利用鍋爐的蓄熱,通過汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門的快速釋放來實(shí)現(xiàn)的。因此受機(jī)組特性的影響較明顯。 供熱機(jī)組、直流供熱機(jī)組在實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的同時還要滿足供熱的需求,有效的鍋爐中間蓄熱不能全部轉(zhuǎn)化為調(diào)頻負(fù)荷,因此有明顯的一次調(diào)頻上的先天不足。 而循環(huán)流化床鍋爐由于中間蓄熱量很大,因此決定了其調(diào)頻裕量較大。只要設(shè)計合理,其一次調(diào)頻性能較容易滿足要求。,山東電網(wǎng)一次調(diào)頻規(guī)定(

4、1),所有并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組必須具備并投入一次調(diào)頻功能, 火電機(jī)組速度變動率一般為4%5%,水電機(jī)組一般不大于3% 機(jī)組一次調(diào)頻功能死區(qū)不大于2 轉(zhuǎn)/分鐘(0.033Hz) 一次調(diào)頻功能響應(yīng)滯后時間,應(yīng)小于3秒。 一次調(diào)頻功能穩(wěn)定時間,應(yīng)小于1分鐘,山東電網(wǎng)一次調(diào)頻規(guī)定(2),機(jī)組一次調(diào)頻功能負(fù)荷限制幅度 額定容量200MW及以下的火電機(jī)組,不小于額定容量的10%; 額定容量220350MW的火電機(jī)組,不小于額定容量的8%; 額定容量350MW以上的火電機(jī)組,不小于額定容量的6%; 循環(huán)硫化床機(jī)組,不小于額定容量的4% 負(fù)荷調(diào)整幅度應(yīng)在15秒內(nèi)達(dá)到理論計算的一次調(diào)頻最大負(fù)荷調(diào)整幅度的90%,目前存在

5、問題,1、參數(shù)及投切壓板沒有完全固定化 2、參數(shù)不符合規(guī)定,AGC定義,電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動控制系統(tǒng)稱為自動發(fā)電控制(AGC為Automation Generator Control 縮寫) 。通常指的是電網(wǎng)調(diào)度中心直接通過機(jī)組DCS控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動增、減機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷指令的功能。是目前機(jī)組的一種基本功能。 二次調(diào)頻,AGC的控制目標(biāo),自動發(fā)電控制AGC在實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量電能的前提下,以滿足電力供需實(shí)時平衡為目的,其根本任務(wù)是實(shí)現(xiàn)下列目標(biāo): 維持電網(wǎng)頻率在允許誤差范圍之內(nèi)。 控制互聯(lián)電網(wǎng)凈交換功率按計劃值運(yùn)行。 控制互聯(lián)電網(wǎng)交換電能量在計劃限值之內(nèi) 。 在滿足電網(wǎng)安全約束條件、電網(wǎng)頻率和對外凈交

6、換功率計劃的前提下,協(xié)調(diào)參與遙調(diào)的發(fā)電廠(機(jī)組)的出力按最優(yōu)經(jīng)濟(jì)分配原則運(yùn)行,使電網(wǎng)獲得最大的效益。,AGC控制原理示意圖,AGC主控軟件流程圖,AGC控制過程,AGC是建立在以計算機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)SCADA、發(fā)電機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)以及高可靠信息傳輸系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的電力生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程閉環(huán)控制系統(tǒng)。涉及到調(diào)度中心計算機(jī)系統(tǒng)、通道、RTU、電廠控制器PLC (Plant Controller)、調(diào)功裝置和電力系統(tǒng)等。,AGC程序設(shè)計中存在的不足,沒有考慮火電機(jī)組輔機(jī)啟停時對機(jī)組的影響(如火電機(jī)組起停磨、風(fēng)機(jī)等),山東AGC機(jī)組的常用的幾種運(yùn)行模式,經(jīng)濟(jì)調(diào)度 當(dāng)前出力 計劃曲線 可調(diào)容量比例

7、,AGC與機(jī)組協(xié)調(diào)控制方式,以汽機(jī)跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制 以鍋爐跟隨為基礎(chǔ)的協(xié)調(diào)控制 綜合協(xié)調(diào)控制,機(jī)組制粉系統(tǒng)對AGC的影響,中間貯倉系統(tǒng) 直吹式制粉系統(tǒng):鋼球磨煤機(jī)、中速磨,山東電網(wǎng)AGC調(diào)度管理,已運(yùn)行125MW及以上容量的機(jī)組原則上應(yīng)具備AGC功能,200MW及以上容量的機(jī)組必須具備AGC功能。新投產(chǎn)100MW及以上容量的機(jī)組必須具備AGC功能。(第140條) 具備AGC功能的機(jī)組必須滿足 (第141條) 新投產(chǎn)或技改后的機(jī)組,在正式移交試生產(chǎn)前,必須進(jìn)行AGC相關(guān)試驗 省調(diào)和發(fā)電廠均應(yīng)按文件中核定的AGC技術(shù)參數(shù)在各自系統(tǒng)中設(shè)定,運(yùn)行中不得單方面修改機(jī)組的AGC技術(shù)參數(shù)。 發(fā)電廠應(yīng)盡量

8、提高AGC機(jī)組自動化投入率,保證機(jī)組及時正確響應(yīng)省調(diào)控制命令,嚴(yán)禁發(fā)電廠設(shè)置控制命令死區(qū)和調(diào)整量等行為。,山東電網(wǎng)AGC運(yùn)行管理(1),機(jī)組的AGC功能正常投停方式必須按省調(diào)的通知執(zhí)行,值班調(diào)度員有權(quán)根據(jù)電網(wǎng)需要臨時調(diào)整。 (第141條) 正常投入AGC功能的機(jī)組,當(dāng)調(diào)度計劃出力高于(低于)其AGC 出力調(diào)整范圍下限時,發(fā)電廠值長應(yīng)自行投入(退出)AGC功能,并匯報省調(diào)值班調(diào)度員。當(dāng)機(jī)組的AGC功能退出后,按預(yù)調(diào)度計劃出力曲線接帶負(fù)荷。 發(fā)電廠因設(shè)備消缺、運(yùn)行方式改變不能按規(guī)定投入AGC功能時,由發(fā)電廠值長向值班調(diào)度員提出申請,經(jīng)同意后方可退出。 (第142條),山東電網(wǎng)AGC運(yùn)行管理(2),

9、機(jī)組AGC功能因故緊急退出后,發(fā)電廠值長應(yīng)及時匯報省調(diào)值班調(diào)度員。 機(jī)組因故不能按省調(diào)核定的AGC技術(shù)參數(shù)運(yùn)行時,不得擅自更改,應(yīng)及時匯報省調(diào)值班調(diào)度員,并按省調(diào)值班調(diào)度員的指令臨時修改參數(shù)或退出AGC功能。 發(fā)電廠運(yùn)行人員要經(jīng)常監(jiān)視機(jī)組跟蹤遠(yuǎn)方控制命令的情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 發(fā)電廠運(yùn)行人員如發(fā)現(xiàn)投入AGC功能的機(jī)組長期接收不到更新命令時,應(yīng)及時匯報省調(diào)值班調(diào)度員。 省調(diào)值班調(diào)度員、發(fā)電廠值長要負(fù)責(zé)做好AGC運(yùn)行統(tǒng)計記錄工作。,AGC機(jī)組調(diào)節(jié)性能 (適用火電)(1),AGC機(jī)組出力調(diào)整范圍 1、AGC機(jī)組出力調(diào)整的上限為機(jī)組的銘牌出力。 2、AGC機(jī)組出力調(diào)整的下限應(yīng)不高于額定出力的60%

10、,并逐步 達(dá)到機(jī)組最低技術(shù)出力。 投入AGC控制的機(jī)組在出力調(diào)整范圍內(nèi)應(yīng)是連續(xù)可調(diào)的。 AGC機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)速率 1、AGC機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)速率包括機(jī)組的升降負(fù)荷速率,兩者應(yīng) 保證相同。 2、AGC機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)速率(MW/分鐘)不小于機(jī)組額定出力的 1.5%,爭取達(dá)到機(jī)組額定出力的2%以上。 機(jī)組投入AGC控制時,負(fù)荷調(diào)節(jié)響應(yīng)時間應(yīng)小于30秒,AGC機(jī)組調(diào)節(jié)性能 (適用火電)(2),AGC機(jī)組動態(tài)調(diào)節(jié)誤差,山東電網(wǎng)目前投入AGC的機(jī)組類型,純火電機(jī)組投AGC(以300MW及以上機(jī)組為主) 泰山電站機(jī)組暫未投AGC,火電機(jī)組只適用帶固定負(fù)荷,增減負(fù)荷受燃料等系統(tǒng)的影響,負(fù)荷調(diào)節(jié)率受到限制,不適用頻繁調(diào)

11、整 抽水蓄能機(jī)組調(diào)整速率快、調(diào)節(jié)范圍大。但抽水時對電網(wǎng)影響較大,2005.3.1 山東電網(wǎng)并于華北電網(wǎng),結(jié)束了孤網(wǎng)運(yùn)行的歷史,聯(lián)絡(luò)線潮流控制零功率交換、主要起到事故支援的作用,山東河北聯(lián)絡(luò)線接線圖,聯(lián)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)與控制原則:,在聯(lián)合電力系統(tǒng)中, 隨著系統(tǒng)總?cè)萘康臄U(kuò)大, 瞬時頻率偏差值將會減小, 但區(qū)域間交換功率的串動將會增大。區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線的輸送容量一般不會建設(shè)得很大, 因而容易引起聯(lián)絡(luò)線過負(fù)荷。另一方面, 聯(lián)絡(luò)線的交換功率一般是由上一級調(diào)度機(jī)構(gòu)確定的, 或者是由區(qū)域間協(xié)商而定, 各區(qū)域按交易買賣電力。 在聯(lián)合電力系統(tǒng)的控制中,各區(qū)域內(nèi)部發(fā)生的負(fù)荷變化應(yīng)當(dāng)由該區(qū)域自行承當(dāng), 僅在緊急情況下由

12、外部區(qū)域給予臨時性支援。,聯(lián)網(wǎng)與孤網(wǎng)運(yùn)行異常頻率處理的區(qū)別(1),目前的山東電網(wǎng)調(diào)度規(guī)程規(guī)定(孤網(wǎng)運(yùn)行) 第146條 當(dāng)頻率低于49.8赫茲時,省調(diào)值班調(diào)度員應(yīng)調(diào)出全部負(fù)荷備用容量,必要時按比例下令地區(qū)限電、拉閘,或省調(diào)直接拉閘。 當(dāng)頻率低于49.8赫茲時,各發(fā)電廠值班員無須等待調(diào)度指令,立即自行增加出力,直到頻率恢復(fù)至49.9赫茲或發(fā)電機(jī)帶滿出力、聯(lián)絡(luò)線滿載為止。,聯(lián)網(wǎng)與孤網(wǎng)運(yùn)行異常頻率處理的區(qū)別(2),第147條 當(dāng)頻率低于49.1赫茲時,各發(fā)電廠、變電監(jiān)控中心(變電站)值班人員應(yīng)主動迅速地將裝有自動低頻減負(fù)荷裝置應(yīng)動而未動的線路拉閘; 當(dāng)頻率低于49.0赫茲時,各地調(diào)值班調(diào)度員應(yīng)主動按“

13、事故拉路序位”拉閘,使頻率恢復(fù)到49.0赫茲以上; 當(dāng)頻率低于48.8赫茲時,發(fā)電廠按本廠“事故拉路序位”立即拉閘,使頻率恢復(fù)到48.8赫茲以上,然后匯報省、地調(diào)值班調(diào)度員。 第148條 當(dāng)頻率低于46.0赫茲時,按所管轄調(diào)度機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的“保廠用電方案”,發(fā)電廠可自行解列一臺或數(shù)臺發(fā)電機(jī)帶本廠廠用電和地區(qū)部分負(fù)荷單獨(dú)運(yùn)行,同時將其它機(jī)組自行從電網(wǎng)解列(如現(xiàn)場規(guī)程有明確規(guī)定,按現(xiàn)場規(guī)程執(zhí)行)。,聯(lián)網(wǎng)與孤網(wǎng)運(yùn)行異常頻率處理的區(qū)別(3),華北調(diào)度規(guī)程規(guī)定 第104條 華北電網(wǎng)與其它區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)時,當(dāng)電網(wǎng)頻率超出500.1Hz,網(wǎng)調(diào)、中調(diào)及負(fù)責(zé)ACE調(diào)整的電廠,應(yīng)首先判斷造成頻率異常的責(zé)任,分別做如下處

14、理: 由于華北電網(wǎng)的責(zé)任造成頻率超出500.1Hz,網(wǎng)調(diào)值班調(diào)度員及負(fù)責(zé)ACE調(diào)整的電廠應(yīng)迅速采取有效措施,將電網(wǎng)頻率控制在500.1Hz以內(nèi)。當(dāng)電網(wǎng)調(diào)整容量不足時,網(wǎng)調(diào)值班調(diào)度員應(yīng)迅速向國調(diào)匯報,必要時可請求事故支援。,聯(lián)網(wǎng)與孤網(wǎng)運(yùn)行異常頻率處理的區(qū)別(4),第105條 華北電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故,頻率超出500.1Hz,事故電網(wǎng)的中調(diào)值班調(diào)度員應(yīng)立即向網(wǎng)調(diào)報告,同時迅速采取有效措施,調(diào)整聯(lián)絡(luò)線潮流在規(guī)定范圍內(nèi)。網(wǎng)調(diào)值班調(diào)度員應(yīng)采取措施,將頻率恢復(fù)到500.1Hz內(nèi)。若事故電網(wǎng)在發(fā)生事故后10分鐘內(nèi)不能維持聯(lián)絡(luò)線潮流,則網(wǎng)調(diào)值班調(diào)度員應(yīng)向事故中調(diào)下達(dá)聯(lián)絡(luò)線潮流控制警告或事故拉路命令,限

15、其在10分鐘內(nèi)將聯(lián)絡(luò)線控制在計劃曲線以內(nèi)。 當(dāng)頻率低于49.80Hz時,網(wǎng)調(diào)值班調(diào)度員可對比計劃曲線多受或少送的中調(diào)下達(dá)事故拉路令。受令中調(diào)應(yīng)在10分鐘內(nèi)執(zhí)行完畢。必要時,網(wǎng)調(diào)應(yīng)采取緊急事故拉路措施,將頻率控制在合格范圍內(nèi)。,聊城站聯(lián)絡(luò)線自動裝置,失步解列和失步快速解列I段定值為一次系統(tǒng)失步,低壓解列定值為80UN、0.4秒,低頻解列定值為49.3Hz、0.2秒。,ACE的概念,ACE(Area Control Error)區(qū)域控制誤差,其計算公式 ACE= * (f - f 0 ) + (P - P0 ) 其中: 區(qū)域頻率偏差系數(shù) (MW/0.1Hz) f 實(shí)測頻率(Hz) f 0 額定頻率

16、(Hz) P 區(qū)域聯(lián)絡(luò)線實(shí)際潮流功率之和(MW) P0 區(qū)域計劃凈交換功率 (MW),聯(lián)合電力系統(tǒng)的基本負(fù)荷頻率控制模式,聯(lián)合電力系統(tǒng)的基本負(fù)荷頻率控制模式有如下三種: (1)定頻率控制FFC (Flat frequency control) (2)定聯(lián)絡(luò)線交換功率控制FTC (Flat tie-line control) (3)聯(lián)絡(luò)線和頻率偏差控制TBC (Tie-line load frequency bias control),(1)定頻率控制,定頻率控制FFC (Flat frequency control)。只檢測頻率偏差,這種控制方式最終維持的是系統(tǒng)頻率恒定,即f=0,對聯(lián)絡(luò)線上的

17、交換功率則不加控制。因此,這種方式一般適合于獨(dú)立系統(tǒng)或聯(lián)合系統(tǒng)的主系統(tǒng)。 ACE = * ( f - f 0 ) 其中: 區(qū)域頻率偏差系數(shù) (MW/0.1Hz) f 實(shí)測頻率(Hz) f 0 額定頻率(Hz),(2) 恒定聯(lián)絡(luò)線交換功率控制,恒定聯(lián)絡(luò)線交換功率控制FTC (Flat tie-line control) 。這種控制方式的控制目標(biāo)是維持聯(lián)絡(luò)線交換功率的恒定,即P =0,對系統(tǒng)的頻率則不加控制。因此,這種方式一般適合于聯(lián)合系統(tǒng)中的小容量系統(tǒng)。 ACE = P - P0 其中: P 區(qū)域聯(lián)絡(luò)線實(shí)際潮流功率之和(MW) P0 區(qū)域計劃凈交換功率 (MW),(3) 聯(lián)絡(luò)線和頻率偏差控制,聯(lián)

18、絡(luò)線和頻率偏差控制TBC (Tie-line load frequency bias control) 。這種控制方式同時檢測頻率和聯(lián)絡(luò)線交換功率偏差,各自吸收本區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷變化,維持各分區(qū)功率增量的就地平衡,即PG=PL,因此,這種方式是聯(lián)合電力系統(tǒng)中的最常用的,尤其是當(dāng)各系統(tǒng)容量相當(dāng)時。 ACE = * (f - f 0 ) + (P - P0 ),ACE控制性能考核標(biāo)準(zhǔn),負(fù)荷頻率控制的考核標(biāo)準(zhǔn)目前有兩種,即CPC標(biāo)準(zhǔn)和CPS標(biāo)準(zhǔn)。 1、20世紀(jì)60年代以來,電力工程界一直采用 CPC標(biāo)準(zhǔn)作為負(fù)荷頻率控制的考核標(biāo)準(zhǔn)。 2、1997年北美可靠性委員會(NERC)采用CPS標(biāo)準(zhǔn)作為負(fù)荷頻率控制

19、的考核標(biāo)準(zhǔn)。,(1)CPC標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)A1:區(qū)域控制偏差A(yù)CE在10分鐘內(nèi)必須至少 過零一次; 標(biāo)準(zhǔn)A2:區(qū)域控制偏差A(yù)CE在10分鐘內(nèi)的平均值 必須保持在規(guī)定的限值Ld內(nèi)。 標(biāo)準(zhǔn)B1:區(qū)域控制偏差A(yù)CE在擾動負(fù)荷發(fā)生后10 分鐘內(nèi)必須回到零; 標(biāo)準(zhǔn)B2:區(qū)域控制偏差A(yù)CE在擾動負(fù)荷發(fā)生后1 分鐘內(nèi),必須向絕對值減小的方向變化。,山東聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)名詞解釋,3:關(guān)于聯(lián)絡(luò)線計劃:每日96點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線計劃,兩點(diǎn) 之間線性插值。執(zhí)行的聯(lián)絡(luò)線計劃形狀,1:ACE 15分鐘過零的含義(A1): 每小時固定4個15分鐘時間段,一個時間段至 少有一個ACE過零點(diǎn),它就是合格時間段。,4:雙聯(lián)絡(luò)線發(fā)生同時斷開,AGC控

20、制模式由TBC自動轉(zhuǎn)FFC;聯(lián)絡(luò)線投運(yùn) 后,AGC控制模式需人工設(shè)定為TBC。,2:ACE 15分鐘均值(A2): 固定15分鐘為一個時間段,5秒一個ACE采樣值的算 術(shù)平均值。,A1A2標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)舉例,A1 A2 未能充分體現(xiàn)出對頻率質(zhì)量的要求 ACE= * (f - f 0 ) + (P - P0 ) 8月21日16:35分,罕見的惡劣氣象條件造成500千伏萬順三回線(張家口萬全站北京順義站)相繼掉閘,內(nèi)蒙外送安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)正確動作切除機(jī)組8臺,出力共283萬千瓦 。系統(tǒng)頻率由50.02赫茲突然降至49.84赫茲, 500KV辛聊I、II線功率由-520MW突然變化至+320MW(山東送

21、華北方向為正)。 山東電網(wǎng)AGC機(jī)組下調(diào)出力。,(2) CPS 標(biāo)準(zhǔn),CPS1標(biāo)準(zhǔn): KCF = (ACEAVE-min / B )fAVE-min /n/ 12 KCPS1 = (2-KCF) 100% ACEAVE-min為控制區(qū)ACE一分鐘平均值, fAVE-min為一分鐘頻率平均偏差, B為控制區(qū)電網(wǎng)頻率特性系數(shù), 1為電網(wǎng)一分鐘頻率平均偏差目標(biāo)均方根,n為分鐘數(shù) (1)KCPS1100% 不合格 (2)100%KCPS1200%,控制在允許的范圍內(nèi),符合CPS1標(biāo)準(zhǔn)的要求。 (3)KCPS1200%,認(rèn)為在該段時間內(nèi)ACE對互聯(lián)電網(wǎng)的頻率質(zhì)量有幫助。 CPS2標(biāo)準(zhǔn): CPS2標(biāo)準(zhǔn)類似

22、于A2標(biāo)準(zhǔn),即ACE在10分鐘內(nèi)的平均值在規(guī)定的范圍L10以內(nèi)的控制合格率為90%。 ACE = * (f - f 0 ) + (P - P0 ),CPS標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn),CPS標(biāo)準(zhǔn)控制是追求CPS1的最大值,同時使ACE平均值在規(guī)定范圍內(nèi); CPS標(biāo)準(zhǔn)控制目標(biāo)是頻率,按頻率偏差大小,控制區(qū)間分為松弛區(qū)、正常區(qū)和緊急區(qū); 頻率偏差與ACE方向相反時,ACE對頻率恢復(fù)有幫助作用,不調(diào)整機(jī)組;方向一致時,可按A1、A2 標(biāo)準(zhǔn)控制策略實(shí)現(xiàn)。,CPS優(yōu)于A1A2:,(1)自動發(fā)電控制系統(tǒng)通過控制ACE ,目的是為了保證電網(wǎng)頻率質(zhì)量,但A1 A2 未能充分體現(xiàn)出對頻率質(zhì)量的要求,CPS1體現(xiàn)出對頻率質(zhì)量的要求。

23、 (山東聯(lián)網(wǎng)后不能只根據(jù)頻率增減機(jī)組出力或判斷事故) (2)A1標(biāo)準(zhǔn)要求ACE在任意10分鐘至少過零一次,從而在一些情況下增加了發(fā)電機(jī)組的無謂的調(diào)節(jié);只要ACE值足夠小,CPS1對ACE在規(guī)定時段過零沒有要求,只要求該段時間內(nèi)100 (3) A1 A2要求各控制區(qū)域控制ACE, 不能進(jìn)行事故支援。CPS鼓勵一定程度的事故支援。 (4)CPS標(biāo)準(zhǔn)基于概率統(tǒng)計學(xué)原理導(dǎo)出;有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ);著眼于控制區(qū)域的長期表現(xiàn),是一種長期控制性能指標(biāo) (華北電網(wǎng)采用A1A2標(biāo)準(zhǔn)),山東ACE參數(shù),ACE = * (f - f 0 ) + (P - P0 ) 值為410MW/0.1Hz、 f 0 為50Hz、 P

24、0 暫為0MW、Ld值為120MW、 P計量點(diǎn)位置(在辛安側(cè)), ACE數(shù)據(jù)來源正常在“遠(yuǎn)方”,即華北網(wǎng)調(diào)AGC程序統(tǒng)一計算各控制區(qū)的ACE,經(jīng)遠(yuǎn)動通信將ACE下發(fā)至各省區(qū),各省區(qū)按接收到的ACE調(diào)節(jié)各控制區(qū)機(jī)組出力,值及聯(lián)絡(luò)線潮流分析,華北各省網(wǎng)頻率偏差系數(shù)值按上年電網(wǎng)最高負(fù)荷1%-1.2%考慮,于每年一季度根據(jù)上年的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。 山東電網(wǎng)值目前為410MW/0.1Hz。 ACE = * (f - f 0 ) + (P - P0 ),華北電網(wǎng)A1A2考核方法,A1考核:每5秒鐘采樣一次系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率并計算ACE,要求各省網(wǎng)ACE在每15分鐘內(nèi)至少過零一次,要求月A1的合格率99.

25、6%(每月低于10個點(diǎn)數(shù))。不合格點(diǎn)數(shù)超出時,超出部 分按該時段ACE偏差值積分電量的25倍計算違規(guī)電量,以此調(diào)整該時段結(jié)算電量。 當(dāng)月每15分鐘ACE合格的點(diǎn)數(shù) 月A1的合格率= 96當(dāng)月日歷天數(shù) A2考核:要求在每15分鐘內(nèi),ACE的平均值都在規(guī)定的區(qū)域Ld以內(nèi),要求月A2的合格率98.5% (每月低于45個點(diǎn)數(shù)) 。不合格點(diǎn)數(shù)超出時,超出部分按該時段ACE偏差值積分電量的25倍計算違規(guī)電量,以此調(diào)整該時段結(jié)算電量。 當(dāng)月每15分鐘ACE合格的點(diǎn)數(shù) 月A2的合格率= 96當(dāng)月日歷天數(shù),華北山東聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行考核釋疑,違規(guī)電量的計算方法: A1不合格時間段積分電量, |ACE| 15分鐘積分值,

26、時間步長為5秒。 A2不合格時間段積分電量計算法同A1。 違規(guī)電量等于積分電量的2倍。 免考核時段: 一次損失300MW的發(fā)電或負(fù)荷,30分鐘免考核,如涉及3個15分鐘時段,則這3個15分鐘時段免考核。 考核結(jié)算 每月規(guī)定范圍內(nèi)A1、 A2不合格時間段不考核,其他免考核由值班調(diào)度員置入,系統(tǒng)自動計算,華北網(wǎng)調(diào)每月出不合格次數(shù)、考核電量統(tǒng)計總表,通知各省中調(diào),同時發(fā)華北電力集團(tuán)用電營業(yè)部結(jié)算,山東ACE調(diào)整方法,AGC機(jī)組(正常情況下) 人工輔助調(diào)整(負(fù)荷變化較大,事故情況下. 防止功率竄動,ACE有區(qū)域設(shè)定),AGC機(jī)組投入現(xiàn)狀分析,要求AGC參數(shù)固化,只保留投停壓板 擅自提高AGC機(jī)組功率下

27、限 將AGC調(diào)整速率設(shè)定的較小 火電調(diào)節(jié)性能,原因: 1、設(shè)備原因。2、人為因素,AGC跟蹤曲線(私自修改機(jī)組調(diào)整下限),AGC跟蹤曲線(私自修改機(jī)組調(diào)整上限),AGC跟蹤曲線(私自修改機(jī)組調(diào)整速率),AGC跟蹤曲線(AGC正常長時間停用),AGC跟蹤曲線(AGC私自投停),AGC跟蹤曲線(AGC機(jī)組正常調(diào)整),私自改動AGC參數(shù)的后果,AGC系統(tǒng)的調(diào)整出現(xiàn)偏差 引起其它正常調(diào)整機(jī)組出力調(diào)整過大,熱力參數(shù)越限,并由此造成惡性循環(huán)。 當(dāng)AGC調(diào)整容量或速率不足時,將導(dǎo)致頻率或ACE不合格。 (1)裝機(jī)容量在3000MW及以上電網(wǎng)頻率偏差超出500.2Hz,且延續(xù)時間20 min以上;或偏差超出5

28、00.5Hz,且延續(xù)時間10 min以上。電網(wǎng)一類障礙 裝機(jī)容量在3000MW及以上電網(wǎng),頻率偏差超出500.2Hz,且延續(xù)時間30 min以上;或偏差超出500.5Hz,且延續(xù)時間15 min以上。為一般事故 (2)華北ACE每15分鐘為一個考核時間段,導(dǎo)致A1未過零或A2約限。,大負(fù)荷對ACE的影響(抽水蓄能機(jī)組抽水),大負(fù)荷對ACE的影響(電解鋁鋁槽停用),注意事項,要求非AGC機(jī)組增減負(fù)荷較快。ACE曲線 華北電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行的頻率曲線(偏高),AGC機(jī)組出力波動較大的時間段,山東電網(wǎng)AGC控制指標(biāo)統(tǒng)計,近期負(fù)荷調(diào)整策略,原則上,AGC機(jī)組要高于曲線;非AGC機(jī)組要低于曲線運(yùn)行。 后夜低谷

29、非AGC機(jī)組按最低控制;低谷調(diào)整困難,采取滑?;蛲C(jī)的策略 。 將調(diào)節(jié)性能不好的機(jī)組退出AGC、根據(jù)情況減負(fù)荷,給調(diào)整性能好的機(jī)組以充足空間。,未來機(jī)組出力的調(diào)整模式,AGC機(jī)組(調(diào)整ACE、調(diào)整短期出力偏差、跟蹤計劃曲線) 固定出力的機(jī)組(不能投AGC的機(jī)組),非AGC機(jī)組出力偏差考核方法,300MW及以上容量機(jī)組出力允許偏差為計劃出力的1%。 300MW 以下容量機(jī)組出力允許偏差為計劃出力的2%。 機(jī)組由備用轉(zhuǎn)運(yùn)行的并列時刻或由運(yùn)行轉(zhuǎn)停機(jī)的解列時刻與計劃時刻的偏差不超出1小時。 當(dāng)機(jī)組出力偏差超出允許范圍的持續(xù)時間大于或等于5分鐘,出力偏差考核值為機(jī)組出力偏差的絕對值對越限持續(xù)時間的積分。

30、,特高壓聯(lián)絡(luò)線,特高壓交流試驗示范工程北起山西長治,途經(jīng)河南南陽開關(guān)站,南至湖北荊門,全長639公里,通過單回1000千伏特高壓線路連接華北、華中兩個區(qū)域電網(wǎng)。 1000千伏長治變電站和荊門變電站各投產(chǎn)1臺自耦變壓器,變電器主參數(shù)相同:變壓器容量為3000/3000/1000兆伏安,額定變比為1050/525/110千伏,調(diào)壓方式為無載調(diào)壓,變壓器低壓側(cè)無功補(bǔ)償裝置容量包括2*24萬千乏低壓電抗器及4*21萬千乏低壓電容器。 國調(diào)中心擬計劃豐水期采用華中水電北送華北方式;枯水期采用華北火電南送方式。,特高壓交流示范工程投產(chǎn)初期互聯(lián)電網(wǎng)電壓特性,根據(jù)工程設(shè)計,試驗示范工程系統(tǒng)最高電壓為1100k

31、V。電網(wǎng)正常運(yùn)行中應(yīng)在兼顧設(shè)備安全與系統(tǒng)穩(wěn)定等相關(guān)要求的前提下,控制變電站1000kV母線電壓在1100kV以下的盡可能低值,為系統(tǒng)長期安全運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。 在系統(tǒng)非正常解列的特殊情況下,線路末端電壓超過1100kV,但低于1150kV時,應(yīng)在20分鐘內(nèi)采取有效措施處理。線路首末端電壓達(dá)到1150kV時,應(yīng)采用自動裝置在1分鐘內(nèi)跳開相應(yīng)開關(guān),特高壓交流示范工程投產(chǎn)初期互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定特性,特高壓線路輸送功率較大時(預(yù)期在220-250萬千瓦),兩側(cè)500千伏電網(wǎng)故障易引起特高壓線路功率超過其靜穩(wěn)極限導(dǎo)致華北、華中電網(wǎng)失去同步,振蕩中心在特高壓南陽開關(guān)站,南陽站振蕩電壓低于0.2倍的額定電壓。如特

32、高壓未能及時解列,振蕩將會引起華北網(wǎng)內(nèi)部機(jī)組間失去同步,負(fù)荷中心電壓低落至0.5倍額定電壓,華北網(wǎng)失去穩(wěn)定。,特高壓示范工程的特點(diǎn),潮流波動導(dǎo)致的特高壓電壓波動 :特高壓聯(lián)絡(luò)線在相同輸送功率水平下,聯(lián)絡(luò)線功率波動幅度越大,1000千伏及相關(guān)500千伏中樞點(diǎn)電壓波動幅度越大(特高壓聯(lián)網(wǎng)方式下,聯(lián)絡(luò)線功率波動30萬千瓦,落點(diǎn)近區(qū)的500千伏變電站電壓波動為6-12千伏左右,1000千伏電壓波動為30-70千伏左右,特高壓送電功率越大,電壓波動的幅度越大)。 靜穩(wěn)極限:根據(jù)方式計算結(jié)果,特高壓大功率南送方式的靜穩(wěn)極限在340-350萬千瓦左右;,特高壓交流示范工程投產(chǎn)初期互聯(lián)電網(wǎng)電壓特性,特高壓低壓

33、無功補(bǔ)償設(shè)備投切策略原則:按照無功分層分區(qū)平衡的原則,跟蹤特高壓計劃輸送功率變化,投切無功補(bǔ)償裝置,控制特高壓系統(tǒng)與華中和華北電網(wǎng)的無功交換功率為最小。 在240萬千瓦功率以下其低容可以平衡特高壓無功需求,特高壓大功率時(240-280萬千瓦)自身的無功容量補(bǔ)償不足,要靠兩側(cè)500千伏系統(tǒng)支援無功才能保證特高壓電壓在控制范圍內(nèi);另一方面特高壓聯(lián)絡(luò)線正常功率波動產(chǎn)生的無功交換也需要兩側(cè)500千伏系統(tǒng)承擔(dān)。,特高壓投產(chǎn)后控制思路,根據(jù)國調(diào)特高壓聯(lián)絡(luò)線控制考核辦法,特高壓聯(lián)絡(luò)線控制需要同時兼顧三方面要求: 1、特高壓聯(lián)絡(luò)線潮流波動小于300MW; 2、滿足A2控制標(biāo)準(zhǔn)(華北Ld為20萬); 3、ACE盡量趨近于0。,網(wǎng)調(diào)建議的調(diào)整模式,各省分別控制本區(qū)域ACE,不單獨(dú)指定某一個省承擔(dān)跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線調(diào)整職責(zé)。同時,從華北區(qū)域各省網(wǎng)中抽出部分機(jī)組,由網(wǎng)調(diào)調(diào)度,專門負(fù)責(zé)跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線潮流調(diào)整。這些機(jī)組仍計入各控制區(qū)電力平衡。由各控制區(qū)申報其發(fā)電

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