電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻的含義、原理、參數(shù)詳解

1、一次調(diào)頻釋義

一次調(diào)頻，是指電網(wǎng)的頻率一旦偏離額定值時，電網(wǎng)中機組的控制系統(tǒng)就自動地控制機組有功功率的增減，限制電網(wǎng)頻率變化，使電網(wǎng)頻率維持穩(wěn)定的自動控制過程。當電網(wǎng)頻率升高時，一次調(diào)頻功能要求機組利用其蓄熱快速減負荷，反之，機組快速增負荷。

2、一次調(diào)頻原理

電網(wǎng)的頻率是由發(fā)電功率與用電負荷大小決定的，當發(fā)電功率與用電負荷大小相等時，電網(wǎng)頻率穩(wěn)定；發(fā)電功率大于用電負荷時，電網(wǎng)頻率升高；發(fā)電功率小于用電負荷時，電網(wǎng)頻率降低。

a點：電網(wǎng)負荷穩(wěn)定，頻率為50Hz

b點：隨著用電負荷增多，電網(wǎng)頻率降低到b點

c點：由于一次調(diào)頻的作用，頻率下降有緩解，電網(wǎng)頻率回到c點

d點：在AGC的作用下，使電網(wǎng)頻率恢復到d點，穩(wěn)定在50Hz

從圖中可以看出，電網(wǎng)頻率下降時需要加負荷，電網(wǎng)頻率上升時需要減負荷。

3、一次調(diào)頻控制回路

一次調(diào)頻回路一般可分為

CCS一次調(diào)頻和DEH一次調(diào)頻，由這兩部分的調(diào)頻回路共同作用，其中DEH一次調(diào)頻快速動作（開環(huán)控制），CCS一次調(diào)頻最終穩(wěn)定負荷（閉環(huán)控制）。DEH側(cè)一次調(diào)頻的動作值直接控制汽輪機調(diào)門，用于改變機組的負荷，使機組快速響應一次調(diào)頻的需要；CCS一次調(diào)頻最終穩(wěn)定負荷， CCS中的一次調(diào)頻由運行人員手動投入，一次調(diào)頻動作后相當于去調(diào)節(jié)負荷設定值MWD，并確保和DEH的作用方向相同，防止DEH的調(diào)節(jié)作用被拉回，最終穩(wěn)定負荷到所需要的值。

4、一次調(diào)頻參數(shù)設置

（1）轉(zhuǎn)速不等率：5%，汽機從額定負荷100%到0%變化時，所對應的轉(zhuǎn)速升高值為150r/min。δ=150/3000*100%=5%。也叫速度變動率。一次調(diào)頻量的計算：ΔPf=K*Δf（K為調(diào)頻系數(shù),單位為%/r/min，Δf為頻差信號），而K=1/(δ*n0)* 100%，所以對應660MW機組變化1r/min的轉(zhuǎn)速差的一次調(diào)頻量ΔPf=1/(3000*5%)*100%*660MW=4.4MW/r/min。

（2）轉(zhuǎn)速死區(qū)：設置轉(zhuǎn)速死區(qū)的目的是為了消除因轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定（由于測量系統(tǒng)的精度不夠引起的測量誤差）引起的機組負荷波動及調(diào)節(jié)系統(tǒng)晃動。一般轉(zhuǎn)速死區(qū)為：±2r/min（0.033Hz）

（3）限幅：6%額定負荷，即在±2r/min的基礎上變化±9r/min的調(diào)頻量幅度。設置限幅的主要目的是因為快速大幅度的變負荷會危及到機組的安全運行。對于燃煤發(fā)電機組，機組通過調(diào)速器（DEH）快速一次調(diào)頻變負荷最大幅度應通過試驗確定，主要以汽機調(diào)門快速變化時主汽壓力、溫度等與機組安全運行參數(shù)的變化幅度和速率在允許范圍內(nèi)為依據(jù)，另外加負荷以汽機調(diào)門開足為限，減負荷以主汽壓力上升幅度和速度到允許值（低于高旁動作值）為限，一般為6%額定負荷左右。

（4）投運范圍：對于燃煤發(fā)電機組，調(diào)速器（DEH）一次調(diào)頻投運的負荷范圍應為機組正常運行的負荷范圍，應不低于不投油助燃的最低負荷，最高為機組滿負荷。機組在最低負荷或滿負荷時，僅使用DEH側(cè)的一次調(diào)頻功能，CCS側(cè)僅閉鎖與一次調(diào)頻相反的調(diào)節(jié)作用。機組最低不投油助燃負荷時，不因一次調(diào)頻而減少燃煤，防止鍋爐熄火，機組最高負荷時，不因一次調(diào)頻而增加燃煤，防止機組超壓。CCS側(cè)一次調(diào)頻投運的負荷范圍應為CCS投入的負荷范圍，一般最低不高于50%額定負荷，最高為機組滿負荷。

延伸閱讀：二次調(diào)頻

頻率調(diào)整，又稱頻率控制，是電力系統(tǒng)中維持有功功率供需平衡的主要措施，其根本目的是保證電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定。電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的主要方法是調(diào)整發(fā)電功率和進行負荷管理。按照調(diào)整范圍和調(diào)節(jié)能力的不同，頻率調(diào)整可分為一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和三次調(diào)頻。

二次調(diào)頻，也稱為自動發(fā)電控制（AGC），是指發(fā)電機組提供足夠的可調(diào)整容量及一定的調(diào)節(jié)速率，在允許的調(diào)節(jié)偏差下實時跟蹤頻率，以滿足系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的要求。二次調(diào)頻可以做到頻率的無差調(diào)節(jié)，且能夠?qū)β?lián)絡線功率進行監(jiān)視和調(diào)整。

責任編輯：PSY

原文標題：什么是電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻？

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