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内蒙古电网机网协调内蒙古电网机网协调 相关内容介绍相关内容介绍 内蒙古电力调度通信中心内蒙古电力调度通信中心 二二七年六月七年六月 Inner Mongolia Power(Group) Co., Itd. 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 机网协调工作是电力系统一项新的工作内机网协调工作是电力系统一项新的工作内 容。目前国家电力行业逐步进行市场化改革已容。目前国家电力行业逐步进行市场化改革已 经取得的初步的成果，电网与电厂分开经营，经取得的初步的成果，电网与电厂分开经营， 打破了电力垄断，引入了市场竞争。然而电力打破了电力垄断，引入了市场竞争。然而电力 是一个发、输、供、用动态平衡的系统，电力是一个发、输、供、用动态平衡的系统，电力 行业的和谐发展和安全运行都离不开电厂与电行业的和谐发展和安全运行都离不开电厂与电 网间的协调配合。网间的协调配合。 机网协调工作的引出 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 20052005年国家电力监管委员会电监市场年国家电力监管委员会电监市场 2005420054号文件提出了加强厂网协调，根据电监号文件提出了加强厂网协调，根据电监 会的相关精神，国调中心下发了会的相关精神，国调中心下发了对稳定计算对稳定计算 用励磁系统和电力系统稳定器建模和参数测试用励磁系统和电力系统稳定器建模和参数测试 的要求的要求（调运（调运200559200559号）。号）。1010月国家电网月国家电网 公司颁布了公司颁布了国家电网公司十八项电网重大反国家电网公司十八项电网重大反 事故措施事故措施，防止机网协调事故被列为第三项，防止机网协调事故被列为第三项 内容。内容。 机网协调工作的引出 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 机网协调工作的意义 机网协调是电厂与电网加强协作和沟通的机网协调是电厂与电网加强协作和沟通的 平台，加强机网协调工作对保证电网和电厂安平台，加强机网协调工作对保证电网和电厂安 全、稳定、经济运行起着重要的作用，是适应全、稳定、经济运行起着重要的作用，是适应 大区域间联网、提高电安全稳定计算水平、提大区域间联网、提高电安全稳定计算水平、提 高电能质量及电网频率的控制水平的需要。高电能质量及电网频率的控制水平的需要。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 什么是机网协调 机网协调是指并网电厂涉及电网安全稳定机网协调是指并网电厂涉及电网安全稳定 运行的励磁系统和调速系统、继电保护和安全运行的励磁系统和调速系统、继电保护和安全 自动装置、高压侧或升压站电气设备、调度通自动装置、高压侧或升压站电气设备、调度通 信和自动化设备等应纳入电力系统统一规划、信和自动化设备等应纳入电力系统统一规划、 设计、运行管理，其技术性能和参数应达到国设计、运行管理，其技术性能和参数应达到国 家及行业有关标准要求，其技术规范应满足所家及行业有关标准要求，其技术规范应满足所 接入电网要求，并应达到技术监督及安全性评接入电网要求，并应达到技术监督及安全性评 价的要求。价的要求。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 内蒙古电网有关机网协调的规定 1 1、关于内蒙古电网发电机励磁系统（含关于内蒙古电网发电机励磁系统（含PSSPSS ）及调速系统参数测试和模型建立的函）及调速系统参数测试和模型建立的函（调（调 200536200536号）；号）； 2 2、关于内蒙古电网并网电厂安全检查通报及关于内蒙古电网并网电厂安全检查通报及 机网协调工作要求的通知机网协调工作要求的通知（调（调2006720067号）；号）； 3 3、关于下发内蒙古电网机网协调工作若干规关于下发内蒙古电网机网协调工作若干规 定的通知定的通知（调（调200617200617号），其中包括以下号），其中包括以下 文件：文件： 1 1）、）、内蒙古电网参数管理暂行办法内蒙古电网参数管理暂行办法 2 2）、）、内蒙古电网发电机励磁系统运行管理规定（内蒙古电网发电机励磁系统运行管理规定（ 试行）试行） 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 3 3）、）、内蒙古电网电力系统稳定器（内蒙古电网电力系统稳定器（PSSPSS）运行管理）运行管理 规定（试行）规定（试行） 4 4）、）、内蒙古电网发电机组一次调频运行管理规定内蒙古电网发电机组一次调频运行管理规定 （试行）（试行） 5 5）、）、内蒙古电网内蒙古电网200MW200MW及以上容量并网机组配置的及以上容量并网机组配置的 频率等异常保护运行管理规定（试行）频率等异常保护运行管理规定（试行）； 4 4、关于转发华北电网一次调频运行管理规定关于转发华北电网一次调频运行管理规定 及华北电网汽（水）轮机调速系统运行管理规及华北电网汽（水）轮机调速系统运行管理规 定（试行）定（试行）（调（调200662200662号）；号）； 5 5、内蒙古电网机网协调工作会议纪要内蒙古电网机网协调工作会议纪要（调（调 200663200663号）。号）。 内蒙古电网有关机网协调的规定 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 机网协调的工作内容 （1 1）、并网机组参数管理；）、并网机组参数管理； （2 2）、发电机励磁系统（含）、发电机励磁系统（含PSSPSS）、调速系统）、调速系统 （含原动机）参数测试数据建模管理；（含原动机）参数测试数据建模管理； （3 3）、发电机组）、发电机组PSSPSS装置及一次调频装置投入装置及一次调频装置投入 管理；管理； （4 4）、）、200MW200MW及以上容量机组频率等异常保护及以上容量机组频率等异常保护 定值监督管理；定值监督管理； （5 5）、发电机进相运行管理；）、发电机进相运行管理； （6 6）、发电厂涉网安全自动装置管理；）、发电厂涉网安全自动装置管理； （7 7）、发电厂保厂用电方案监督管理；）、发电厂保厂用电方案监督管理； （8 8）、发电厂振荡、失磁运行规程监督管理。）、发电厂振荡、失磁运行规程监督管理。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 发电机组参数管理 参数是电网安全稳定分析的基础，参数的参数是电网安全稳定分析的基础，参数的 正确与否直接关系到电网个断面的输送能力和正确与否直接关系到电网个断面的输送能力和 各电厂机组的出力能力，电厂工作人员应对站各电厂机组的出力能力，电厂工作人员应对站 内一次设备及涉网二次设备参数的准确性高度内一次设备及涉网二次设备参数的准确性高度 重视，参数错误有可能导致电厂机组不能满出重视，参数错误有可能导致电厂机组不能满出 力运行，导致不必要的损失。力运行，导致不必要的损失。 例如：例如：20062006年度鄂绒电厂和海勃湾电厂年度鄂绒电厂和海勃湾电厂 330MW330MW机组由于发电机参数和励磁参数与实际不机组由于发电机参数和励磁参数与实际不 相符，导致四台机运行时需窝一台机的出力，相符，导致四台机运行时需窝一台机的出力， 20072007年度计算中采用发电机实际参数和励磁系年度计算中采用发电机实际参数和励磁系 统实测采用，窝出力下降，同时布乌断面的送统实测采用，窝出力下降，同时布乌断面的送 出能力得到提高。出能力得到提高。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 发电机组参数管理 发电机组的参数报送工作分为两部分：一发电机组的参数报送工作分为两部分：一 、机组并网调试前三个月，发电厂应向相应调、机组并网调试前三个月，发电厂应向相应调 度部门提供电网计算分析所需的主设备（发电度部门提供电网计算分析所需的主设备（发电 机、变压器等）参数、二次设备（机、变压器等）参数、二次设备（CTCT、PTPT）参）参 数及保护装置技术资料以及励磁系统（包括数及保护装置技术资料以及励磁系统（包括PSSPSS ）、调速系统技术资料（包括原理及传递函数）、调速系统技术资料（包括原理及传递函数 框图）等。发电厂应经静态及动态试验验证定框图）等。发电厂应经静态及动态试验验证定 值整定正确，并向调度部门提供整定调试报告值整定正确，并向调度部门提供整定调试报告 。二，发电厂应根据有关调度部门电网稳定计。二，发电厂应根据有关调度部门电网稳定计 算分析要求，开展励磁系统（包括算分析要求，开展励磁系统（包括PSSPSS）、调速）、调速 系统、原动机的建模及参数实测工作，并将试系统、原动机的建模及参数实测工作，并将试 验报告及建模数据报有关调度部门。验报告及建模数据报有关调度部门。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 励磁系统的运行管理 1 1、励磁系统工程项目设计必须符合国家规程、励磁系统工程项目设计必须符合国家规程、 行业标准以及华北电网的有关规定和反事故技行业标准以及华北电网的有关规定和反事故技 术措施。励磁系统基建或改造前期设计（方案术措施。励磁系统基建或改造前期设计（方案 ）需经相关调度部门审核。）需经相关调度部门审核。 2 2、发电机励磁调节装置应通过国家质检部门的、发电机励磁调节装置应通过国家质检部门的 型式试验和华北有关检测中心的入网检测才能型式试验和华北有关检测中心的入网检测才能 进入内蒙古电网运行。发电厂应通知调度及技进入内蒙古电网运行。发电厂应通知调度及技 术监督部门专业人员参加有关励磁系统的招标术监督部门专业人员参加有关励磁系统的招标 选型工作，具体内容包括确定技术标书、发标选型工作，具体内容包括确定技术标书、发标 厂家、招（议）标、确定合同技术条件、技术厂家、招（议）标、确定合同技术条件、技术 谈判等。谈判等。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 3 3、新建或改造的发电机励磁系统，在机组并网新建或改造的发电机励磁系统，在机组并网 前应进行必要的静态调试和动态模拟试验。其前应进行必要的静态调试和动态模拟试验。其 主要性能指标开环放大倍数、强力顶值倍数、主要性能指标开环放大倍数、强力顶值倍数、 励磁响应速度、电压朝调量和调整时间必须符励磁响应速度、电压朝调量和调整时间必须符 合国家有关技术标准。合国家有关技术标准。 4 4、新建或改造的发电机励磁系统均应进行参数、新建或改造的发电机励磁系统均应进行参数 实测和实测和BPABPA模型拟合归并工作，并于测试结束模型拟合归并工作，并于测试结束 后一个月内将测试报告报调度部门和技术监督后一个月内将测试报告报调度部门和技术监督 部门审核。部门审核。 励磁系统的运行管理 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 励磁系统的运行管理 5 5、发电机励磁系统应采用定发电机电压控制方发电机励磁系统应采用定发电机电压控制方 式运行。如采用其他控制方式需要经过调度部式运行。如采用其他控制方式需要经过调度部 门和技术监督部门的批准。门和技术监督部门的批准。 6 6、各电厂应加强励磁系统运行维护和管理，运、各电厂应加强励磁系统运行维护和管理，运 行中出现励磁系统异常情况（如功率柜退出其行中出现励磁系统异常情况（如功率柜退出其 中几组等）或励磁系统事故，应及时报告调度中几组等）或励磁系统事故，应及时报告调度 部门，并及时处理解决。部门，并及时处理解决。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 励磁系统的运行管理 励磁系统的参数设定是影响电网安全稳定励磁系统的参数设定是影响电网安全稳定 运行的关键因素之一，因此内蒙古电网并网运行的关键因素之一，因此内蒙古电网并网 100MW100MW汽轮机及汽轮机及90MW90MW及以上容量水轮机必须进及以上容量水轮机必须进 行参数测试工作并完成励磁建模工作。行参数测试工作并完成励磁建模工作。 例如例如, ,华北电网对华北电网对20052005年年9 9月月1 1日蒙西电网对日蒙西电网对 华北主网低频振荡的结论如下华北主网低频振荡的结论如下: :采用现场试验数采用现场试验数 据拟合出的励磁系统模型参数计算，万家寨电据拟合出的励磁系统模型参数计算，万家寨电 厂对系统振荡模式呈现弱阻尼，在万家寨电厂厂对系统振荡模式呈现弱阻尼，在万家寨电厂 三台机满发且机端电压较低的情况下，甚至出三台机满发且机端电压较低的情况下，甚至出 现负阻尼。现负阻尼。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 励磁系统的运行管理 万家寨电厂控制系统存在励磁调节器与监万家寨电厂控制系统存在励磁调节器与监 控系统控制方式冲突的问题。励磁调节器采用控系统控制方式冲突的问题。励磁调节器采用 恒电压控制，监控系统采用恒无功控制，当机恒电压控制，监控系统采用恒无功控制，当机 组有功出力增加时，机端电压下降，不能满足组有功出力增加时，机端电压下降，不能满足 系统电压调整的要求，同时可能在一定条件下系统电压调整的要求，同时可能在一定条件下 引起相位混乱，导致调节特性引起相位混乱，导致调节特性“畸变畸变”，恶化，恶化 了万家寨电厂机组的运行工况，成为本次振荡了万家寨电厂机组的运行工况，成为本次振荡 的扰动源。的扰动源。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 励磁系统的运行管理 FS 1IFS 1I达旗达旗G124. 0.02 1. 1.02.0 10. 0.5 .05 200. .02 0 1. 0G124. 0.02 1. 1.02.0 10. 0.5 .05 200. .02 0 1. 0 F+ 1IF+ 1I达旗达旗G124. 15. -14. 1. .01 1. 1.8 .13 .05 15. -141 1.7 20. 20. 5. G124. 15. -14. 1. .01 1. 1.8 .13 .05 15. -141 1.7 20. 20. 5. 励磁系统数据建模是励磁励磁系统数据建模是励磁 系统运行管理的核心工作系统运行管理的核心工作 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE PSS装置运行管理 PSSPSS（Power Power System System StabilizerStabilizer）电力系统稳定器，是）电力系统稳定器，是 作为发电机励磁系统的附加控制，在大型发电机组加装作为发电机励磁系统的附加控制，在大型发电机组加装 PSSPSS（电力系统稳定器）适当整定（电力系统稳定器）适当整定PSSPSS有关参数可以起到有关参数可以起到 以下作用：以下作用： 提供附加阻尼力矩，可以抑制电力系统低频振荡提供附加阻尼力矩，可以抑制电力系统低频振荡 ； 提高电力系统静态稳定限额。提高电力系统静态稳定限额。 电力系统稳定器的基本原理就是通过对附加信号的电力系统稳定器的基本原理就是通过对附加信号的 处理，使输入信号经过电力系统稳定器和励磁调节器后处理，使输入信号经过电力系统稳定器和励磁调节器后 产生正的阻尼力矩，同时提供必要的放大倍数，使得电产生正的阻尼力矩，同时提供必要的放大倍数，使得电 力系统稳定器的阻尼力矩系数与励磁调节器的阻尼力矩力系统稳定器的阻尼力矩系数与励磁调节器的阻尼力矩 系数之和大于零，从而为发电机提供正阻尼力矩。系数之和大于零，从而为发电机提供正阻尼力矩。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE PSS装置运行管理 (a)(b) AVR及PSS产生的阻尼转矩 (a) AVR产生负阻尼; (b) PSS产生正阻尼 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE PSS装置运行管理 信号变换隔直超前-迟后放大限幅输出匹配 相位校正 (a) (b ) (c) (a) 通用框图; (b) 输入信号为 (c) 输入信号为 PSS传递环数框图 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE PSS装置运行管理 SI 1I达旗G124. .01 8.0 8.0 8.0 3.00 .01 1.1868.0 8.0 1.0 0.0 0.1 0.1 SI+ 1I达旗G124. 8.0 0.25 1.5 0.4 .01 0.4 0.01 0.05 -0.05 PSSPSS装置运行管理工作的核心装置运行管理工作的核心 是是PSSPSS数据建模和投入机组的数据建模和投入机组的 PSSPSS功能。功能。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE PSS装置运行管理 1 1、新建或改造的发电机新建或改造的发电机PSSPSS装置均应进行参数装置均应进行参数 实测和实测和BPABPA模型拟合归并工作，并于测试结束模型拟合归并工作，并于测试结束 后一个月内将测试报告报调度部门和技术监督后一个月内将测试报告报调度部门和技术监督 部门审核和备案。部门审核和备案。 2 2、新建或改造的发电机、新建或改造的发电机PSSPSS装置参数实测工作装置参数实测工作 完成并具备投入条件后发电厂有责任和义务将完成并具备投入条件后发电厂有责任和义务将 其及时投入运行。各发电厂应向调度部门提出其及时投入运行。各发电厂应向调度部门提出 书面投入申请，并填写书面投入申请，并填写PSSPSS功能投退确认表，经功能投退确认表，经 调度部门同意后方可通过调度员调令进行投入调度部门同意后方可通过调度员调令进行投入 。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE PSS装置运行管理 3 3、 投入投入PSSPSS装置的机组因各种原因退出装置的机组因各种原因退出PSSPSS装置装置 运行时，应提前向调度部门提出申请，经审核运行时，应提前向调度部门提出申请，经审核 后方可退出。若为运行中出现异常情况退出运后方可退出。若为运行中出现异常情况退出运 行，应及时报告调度部门，并及时处理解决。行，应及时报告调度部门，并及时处理解决。 原则上机组原则上机组PSSPSS退出时，相应机组需停运，特殊退出时，相应机组需停运，特殊 情况另行处理。再次投入时应向当值调度员申情况另行处理。再次投入时应向当值调度员申 请投入。请投入。 4 4、 发电机组发电机组PSSPSS装置的整定参数应适应华北、装置的整定参数应适应华北、 华中、东北区域电网不同联网方式运行要求，华中、东北区域电网不同联网方式运行要求， 对对0.1Hz2.0Hz0.1Hz2.0Hz系统振荡频率范围内的低频振荡系统振荡频率范围内的低频振荡 模式提供正阻尼，并且反调在正常范围内。模式提供正阻尼，并且反调在正常范围内。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 调速系统的运行管理 1 1、调速系统工程项目设计必须符合国家规程、调速系统工程项目设计必须符合国家规程、 行业标准以及华北电网的有关规定和反事故技行业标准以及华北电网的有关规定和反事故技 术措施。调速系统基建或改造前期设计（方案术措施。调速系统基建或改造前期设计（方案 ）需经相关调度部门审核。）需经相关调度部门审核。 2 2、发电机调速系统的调节装置应通过国家质检、发电机调速系统的调节装置应通过国家质检 部门的型式试验和华北有关检测中心的入网检部门的型式试验和华北有关检测中心的入网检 测才能进入内蒙古电网运行。发电厂应通知调测才能进入内蒙古电网运行。发电厂应通知调 度及技术监督部门专业人员参加有关调速系统度及技术监督部门专业人员参加有关调速系统 的招标选型工作，具体内容包括确定技术标书的招标选型工作，具体内容包括确定技术标书 、发标厂家、招（议）标、确定合同技术条件、发标厂家、招（议）标、确定合同技术条件 、技术谈判等。、技术谈判等。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 调速系统的运行管理 3 3、新建或改造的发电机调速系统应在头晕前三、新建或改造的发电机调速系统应在头晕前三 个月将汽（水）轮机及其调速系统数学模型相个月将汽（水）轮机及其调速系统数学模型相 关参数设定值、调速系统的基本性能指标等资关参数设定值、调速系统的基本性能指标等资 料上报调度部门审核。包括：调速系统工作原料上报调度部门审核。包括：调速系统工作原 理图、数学模型或传递函数方框图及相关取值理图、数学模型或传递函数方框图及相关取值 范围；调速系统速度变动率，调速汽门开启范围；调速系统速度变动率，调速汽门开启/ /关关 闭时间、调速汽门动作速度限制等指标设计时闭时间、调速汽门动作速度限制等指标设计时 的取值范围；气门块空寂超速预防控制逻辑和的取值范围；气门块空寂超速预防控制逻辑和 相应的定值。相应的定值。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 调速系统的运行管理 4 4、新建或改造的发电机调速系统新建或改造的、新建或改造的发电机调速系统新建或改造的 发电机励磁系统，在机组并网前应进行必要的发电机励磁系统，在机组并网前应进行必要的 静态调试和动态模拟试验。在进入商业化之前静态调试和动态模拟试验。在进入商业化之前 应完成参数实测和应完成参数实测和BPABPA模型拟合归并工作，并模型拟合归并工作，并 于测试结束后一个月内将测试报告报调度部门于测试结束后一个月内将测试报告报调度部门 和技术监督部门审核。和技术监督部门审核。 5 5、对于机炉协调控制的单元机组宜采用论根基、对于机炉协调控制的单元机组宜采用论根基 协调的方式运行。协调的方式运行。 6 6、各电厂应加强调速系统运行维护和管理，加、各电厂应加强调速系统运行维护和管理，加 强定值管理，确保调速系统的安全有效运行。强定值管理，确保调速系统的安全有效运行。 调速系统的参数设定是影响电网安全稳定调速系统的参数设定是影响电网安全稳定 运行的关键因素之一，因此内蒙古电网并网运行的关键因素之一，因此内蒙古电网并网 100MW100MW汽轮机及汽轮机及90MW90MW及以上容量水轮机必须进及以上容量水轮机必须进 行参数测试工作并完成调速系统建模工作。行参数测试工作并完成调速系统建模工作。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 调速系统的运行管理 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 调速系统的运行管理 串联组合、单再热器汽轮机模型 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 调速系统的运行管理 一种电液伺服系统模型 TB 1I达旗G124. .2 .333 8.4 .667 GS 1I达旗G124. 333.3 99. .0505 .5 .1 1. .001 调速系统数据建模是调速调速系统数据建模是调速 系统运行管理的核心工作系统运行管理的核心工作 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 一次调频的运行管理 频率调整的分类：频率调整的分类： 1 1、由发电机调速系统频率静态特性而引起的调、由发电机调速系统频率静态特性而引起的调 频作用叫频率的一次调整。在电力系统负荷发频作用叫频率的一次调整。在电力系统负荷发 生变化时生变化时, ,仅靠一次调整系统是不能恢复原来运仅靠一次调整系统是不能恢复原来运 行频率的行频率的, ,即一次调整是有差的。即一次调整是有差的。 2 2、为了使频率保持不变、为了使频率保持不变, ,需要运行人员手动地或需要运行人员手动地或 自动地操作调速器自动地操作调速器, ,使发电机组的频率特性平行使发电机组的频率特性平行 地上下移动地上下移动, ,进而调整负荷进而调整负荷, ,使频率不变使频率不变, ,这种调整这种调整 叫二次调整。叫二次调整。 3 3、频率二次调整后，使有功功率负荷按最优分、频率二次调整后，使有功功率负荷按最优分 配即经济负荷分配是电力系统频率的三次调整配即经济负荷分配是电力系统频率的三次调整 。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 国家规定额定供电频率为国家规定额定供电频率为50Hz50Hz，频率允许偏差，频率允许偏差 为为0.2Hz0.2Hz，对于小容量系统可放宽，对于小容量系统可放宽0.5Hz 0.5Hz 。 华北电网对频率波动的考核范围为华北电网对频率波动的考核范围为0.1Hz 0.1Hz 。 当发生输电线路开关跳闸将某个局部电网从大当发生输电线路开关跳闸将某个局部电网从大 电网中分裂出来，形成小的孤立电网的情况时电网中分裂出来，形成小的孤立电网的情况时 。若调节系统的一次调频性能不完善，可能造。若调节系统的一次调频性能不完善，可能造 成局部电网供电频率大幅度波动，甚至出现大成局部电网供电频率大幅度波动，甚至出现大 面积停电。面积停电。 例如：例如：20062006年鄂绒电厂解网事故中，由于一次年鄂绒电厂解网事故中，由于一次 调频未投，导致负荷波动时频率下降，引起辅调频未投，导致负荷波动时频率下降，引起辅 机系统低频保护动作，一台机跳机，紧跟着另机系统低频保护动作，一台机跳机，紧跟着另 一台机过激磁保护动作跳机。一台机过激磁保护动作跳机。 一次调频的运行管理 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 一次调频的运行管理 一次调频原理图：一次调频原理图： 电网调频过程：当负荷电网调频过程：当负荷 增大出现功率盈余量后增大出现功率盈余量后 ，在自然调频作用下，在自然调频作用下， 工作点会由工作点会由a a移到移到b b，频，频 率偏差较大。在一次调率偏差较大。在一次调 频作用下工作点将移到频作用下工作点将移到 c c。c c点频率偏差小多了点频率偏差小多了 ，但仍有偏差。在二次，但仍有偏差。在二次 调频作用下工作点将移调频作用下工作点将移 到到d d。最终系统供电频。最终系统供电频 率才能恢复到额定值，率才能恢复到额定值， 系统的功率盈余量也回系统的功率盈余量也回 到零。到零。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 一次调频的运行管理 一次调频性能指标：一次调频性能指标： 1 1 机组调速系统的速度变动率机组调速系统的速度变动率 1.1 1.1 火电机组速度变动率一般为火电机组速度变动率一般为4%5%4%5%。 1.2 1.2 水电机组速度变动率（永态转差率）一般水电机组速度变动率（永态转差率）一般 为为3%4%3%4%。 2 2 调速系统迟缓率调速系统迟缓率 2.1 2.1 机械、液压调节型机组容量机械、液压调节型机组容量100MW100MW，迟缓，迟缓 率要求小于率要求小于0.4%0.4%； 2.2 2.2 机组容量机组容量100MW200MW100MW200MW（包括（包括200MW200MW），迟），迟 缓率要求小于缓率要求小于0.2%0.2%； 2.3 2.3 机组容量机组容量200MW200MW，迟缓率要求小于，迟缓率要求小于0.1%0.1%。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 一次调频的运行管理 3 3 机组参与一次调频死区机组参与一次调频死区 3.1 3.1 火电机组一次调频死区不大于火电机组一次调频死区不大于2r/min2r/min（ 0.033Hz0.033Hz）；）； 3.2 3.2 水电机组一次调频死区不大于水电机组一次调频死区不大于0.033Hz0.033Hz。 4 4 机组参与一次调频的响应滞后时间机组参与一次调频的响应滞后时间 当电网频率变化达到一次调频动作值到机组负当电网频率变化达到一次调频动作值到机组负 荷开始变化所需的时间为一次调频负荷响应滞荷开始变化所需的时间为一次调频负荷响应滞 后时间，应小于后时间，应小于3 3秒。秒。 5 5 机组参与一次调频的稳定时间机组参与一次调频的稳定时间 电网频率稳定后，机组达到稳定所需要的时间电网频率稳定后，机组达到稳定所需要的时间 为一次调频稳定时间，应小于为一次调频稳定时间，应小于1 1分钟。发电机投分钟。发电机投 入机组协调控制系统或自动发电控制（入机组协调控制系统或自动发电控制（AGCAGC） 运行时，应剔除负荷指令变化的因素。运行时，应剔除负荷指令变化的因素。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 一次调频的运行管理 6 6 机组参与一次调频的负荷变化幅度机组参与一次调频的负荷变化幅度 额定负荷额定负荷200MW200MW及以下的火电机组，限制幅度及以下的火电机组，限制幅度 不小于机组额定负荷的不小于机组额定负荷的10%10%； 额定负荷大于额定负荷大于200 200 MWMW小于等于小于等于250MW250MW的火电机的火电机 组，限制幅度不小于组，限制幅度不小于20MW20MW； 额定负荷大于额定负荷大于250MW250MW小于等于小于等于350MW350MW的火电机的火电机 组，限制幅度不小于机组额定负荷的组，限制幅度不小于机组额定负荷的8%8%； 额定负荷大于额定负荷大于350 350 MWMW小于小于500MW500MW的火电机组，的火电机组， 限制幅度不小于限制幅度不小于28MW28MW； 额定负荷大于等于额定负荷大于等于500MW500MW及以上的火电机组，及以上的火电机组， 限制幅度不小于机组额定负荷的限制幅度不小于机组额定负荷的6%6%； 水电机组参与一次调频的负荷变化幅度不应加水电机组参与一次调频的负荷变化幅度不应加 以限制。以限制。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 一次调频的运行管理 7 7、所有机组一次调频的负荷调整幅度应、所有机组一次调频的负荷调整幅度应15s15s内盗内盗 到理论计算的一次调频最大负荷调整幅度的到理论计算的一次调频最大负荷调整幅度的90%90% 。 一次调频的管理要求一次调频的管理要求 1 1、汽轮机采用电液调速系统（、汽轮机采用电液调速系统（DEHDEH）的机组，）的机组， 一次调频功能应由一次调频功能应由DEHDEH实现。宜采用将频率差实现。宜采用将频率差 信号叠加在汽轮机调速汽门指令处的设计方法信号叠加在汽轮机调速汽门指令处的设计方法 ，以保证一次调频的响应速度。如采取其它形，以保证一次调频的响应速度。如采取其它形 式的设计方法，也必须满足各项技术指标的要式的设计方法，也必须满足各项技术指标的要 求。求。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 2 2、采用分散控制系统（、采用分散控制系统（DCSDCS），具有机组协调），具有机组协调 控制和控制和AGCAGC功能的机组，应在功能的机组，应在DCSDCS中投入频率中投入频率 校正回路，即当机组工作在机组协调或校正回路，即当机组工作在机组协调或AGCAGC方方 式时，由式时，由DEHDEH、DCSDCS共同完成一次调频功能，共同完成一次调频功能， 既保证一次调频响应速度，又保证机组参与一既保证一次调频响应速度，又保证机组参与一 次调频的持续性。次调频的持续性。 3 3、一次调频功能是机组的必备功能之一，不应、一次调频功能是机组的必备功能之一，不应 设计为可由运行人员随意切除的方式。目前在设计为可由运行人员随意切除的方式。目前在 役机组中，一次调频设计为可由运行人员随意役机组中，一次调频设计为可由运行人员随意 投切的机组，应取消投投切的机组，应取消投 退操作按钮，保证一次退操作按钮，保证一次 调频功能始终在投入状态。调频功能始终在投入状态。 一次调频的运行管理 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 一次调频的运行管理 4 4、需要投入机炉协调方式的（汽机控制压力、需要投入机炉协调方式的（汽机控制压力、 锅炉控制负荷）机组，经技术监督部门确认，锅炉控制负荷）机组，经技术监督部门确认， 包电网调度部门后备案包电网调度部门后备案 5 5、内蒙古电网并网机组必须承担一次调频任务、内蒙古电网并网机组必须承担一次调频任务 ，一次调频具备投入条件后发电厂有责任和义，一次调频具备投入条件后发电厂有责任和义 务将其及时投入运行。各发电厂应向调度部门务将其及时投入运行。各发电厂应向调度部门 提出书面投入申请，并填写机组一次调频投退提出书面投入申请，并填写机组一次调频投退 确认表，经调度部门同意后方可通过调度员调确认表，经调度部门同意后方可通过调度员调 令进行投入。未上报一次调频材料和未投入一令进行投入。未上报一次调频材料和未投入一 次调频的新建机组不得进入商业化运行，已运次调频的新建机组不得进入商业化运行，已运 行机组停机检修后不批准并网运行。行机组停机检修后不批准并网运行。 一次调频工作核心是发电机投入一次调频功能一次调频工作核心是发电机投入一次调频功能 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 一次调频的运行管理 根据根据华北电网一次调频运行管理规定华北电网一次调频运行管理规定，火，火 力发电机应采用力发电机应采用DEH+DCSDEH+DCS的一次调频实现方式的一次调频实现方式 ： DEHDEH侧侧- -执行级，是有差，开环调节，保证快速执行级，是有差，开环调节，保证快速 性。将频差信号转换为综合阀位指令增量叠加性。将频差信号转换为综合阀位指令增量叠加 到综合阀位指令处。到综合阀位指令处。 CCSCCS侧侧- -校正极，是无差、闭环调节，保证持续校正极，是无差、闭环调节，保证持续 性和精度根据设计的速度变动率指标进行功率性和精度根据设计的速度变动率指标进行功率 校正。校正。 CCSCCS侧典型实现方式侧典型实现方式DEHDEH侧典型实现方式侧典型实现方式 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 200MW及以上容量机组频率等异常保护 十八项反措中规定，十八项反措中规定，200MW200MW及以上并网机组及以上并网机组 1 1、发电机高频率保护、发电机高频率保护 2 2、发电机低频率保护、发电机低频率保护 3 3、发电机过电压保护、发电机过电压保护 4 4、发电机低电压保护、发电机低电压保护 5 5、发电机过激磁保护、发电机过激磁保护 6 6、发电机失磁保护、发电机失磁保护 7 7、发电机失步保护、发电机失步保护 定值必须经有关调度部门审定。其中机组低频定值必须经有关调度部门审定。其中机组低频 率保护的定值应低于系统低频减载的最低一级率保护的定值应低于系统低频减载的最低一级 定值，机组低电压保护定值应低于系统定值，机组低电压保护定值应低于系统( (或所在或所在 地区地区) )低压减载的最低一级定值。低压减载的最低一级定值。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 200MW及以上容量机组频率等异常保护 1 1、发电机静子过电压保护宜投信号，若投跳闸、发电机静子过电压保护宜投信号，若投跳闸 解列机组的动作定值根据电机制造厂提供的允解列机组的动作定值根据电机制造厂提供的允 许过电压能力确定，一般许过电压能力确定，一般200MW200MW及以上汽轮发及以上汽轮发 电机不低于电机不低于1.3Ue1.3Ue（额定电压）、动作时限（额定电压）、动作时限0.50.5秒秒 ，水轮发电机组不低于，水轮发电机组不低于1.5Ue1.5Ue、动作时限、动作时限0.50.5秒，秒， 采用可控硅励磁的水轮发电机组不低于采用可控硅励磁的水轮发电机组不低于1.3Ue1.3Ue、 动作时限动作时限0.30.3秒。秒。 2 2、发电机静子低电压保护宜投信号，若投跳闸、发电机静子低电压保护宜投信号，若投跳闸 中解列机组的动作定值不高于中解列机组的动作定值不高于0.75 0.75 UeUe、动作时、动作时 限不低于限不低于1.01.0秒。秒。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 200MW及以上容量机组频率等异常保护 3 3、发电机低频率保护宜投信号，若投跳闸解列、发电机低频率保护宜投信号，若投跳闸解列 机组的动作定值不高于机组的动作定值不高于47.5Hz47.5Hz时动作时限不低于时动作时限不低于 2020秒，动作定值不高于秒，动作定值不高于47.0Hz47.0Hz时动作时限不低于时动作时限不低于 5 5秒。秒。 4 4、发电机高频率定值宜投信号，若投跳闸解列、发电机高频率定值宜投信号，若投跳闸解列 机组的动作定值应高于机组的动作定值应高于51Hz51Hz，动作时限应高于，动作时限应高于 3s3s。 5 5、过激磁保护依据厂家提供的发电机、升压变、过激磁保护依据厂家提供的发电机、升压变 过激磁曲线，选择其中过激磁能力低者进行整过激磁曲线，选择其中过激磁能力低者进行整 定，宜投信号，若投跳闸原则上过激磁保护跳定，宜投信号，若投跳闸原则上过激磁保护跳 闸定值闸定值V/FV/F不低于不低于1.21.2倍、动作时限不低于倍、动作时限不低于3 3秒。秒。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 200MW及以上容量机组频率等异常保护 6 6、发电机失步、失磁保护原则上应投入掉闸。、发电机失步、失磁保护原则上应投入掉闸。 发电机失步保护的失步次数定值一般为发电机失步保护的失步次数定值一般为1 1次，失次，失 步保护范围不超出升压变。步保护范围不超出升压变。 7 7、发电机失磁保护具备三相同时低电压判据者、发电机失磁保护具备三相同时低电压判据者 ，采用升压变高压侧电压信号时，对引入，采用升压变高压侧电压信号时，对引入500kV500kV 系统电压信号时，其低电压判据一次值不低于系统电压信号时，其低电压判据一次值不低于 490kV490kV；当引入；当引入220kV220kV系统电压信号时，其低电系统电压信号时，其低电 压判据一次值不低于压判据一次值不低于209kV209kV；采用机端出口电压；采用机端出口电压 信号时，其低电压判据不低于信号时，其低电压判据不低于85%Ue85%Ue；失磁保；失磁保 护为阻抗圆者，宜具备异步边界阻抗圆护为阻抗圆者，宜具备异步边界阻抗圆 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 200MW及以上容量机组频率等异常保护 整定，动作时限整定，动作时限1 1段一般不大于段一般不大于0.50.5秒，如失磁保秒，如失磁保 护由阻抗元件与低电压元件构成，低电压信号护由阻抗元件与低电压元件构成，低电压信号 应采用机端电压；发电机失磁各种保护方式应应采用机端电压；发电机失磁各种保护方式应 同时满足进相运行的要求，动作时限同时满足进相运行的要求，动作时限2 2段一般不段一般不 大于大于1.01.0秒。系统有特殊要求者，按系统要求。秒。系统有特殊要求者，按系统要求。 各单位对失磁保护定值整定必须保证发电机失各单位对失磁保护定值整定必须保证发电机失 磁时可靠跳闸。磁时可靠跳闸。 注意：发电机辅机保护应与主机保护相配合注意：发电机辅机保护应与主机保护相配合 例如：例如：1 1、希望铝业母线故障，包三电厂、东华、希望铝业母线故障，包三电厂、东华 电厂变频器抵压保护动作跳机；电厂变频器抵压保护动作跳机；2 2、鄂绒电厂孤、鄂绒电厂孤 网运行辅机系统低频保护动作跳机。网运行辅机系统低频保护动作跳机。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 发电机振荡规程管理 1 1、发电厂应制定详细的带励磁的同步振荡和异、发电厂应制定详细的带励磁的同步振荡和异 步振荡规程和相应的识别、应急措施，列入运步振荡规程和相应的识别、应急措施，列入运 行规程，并按有关规定作好保护定值整定，包行规程，并按有关规定作好保护定值整定，包 括：括： a a）当失步振荡中心在发电机变压器组内部时）当失步振荡中心在发电机变压器组内部时 ，应立即解列发电机。，应立即解列发电机。 b b）当发电机电流低于三相出口短路电流的）当发电机电流低于三相出口短路电流的60%60% 70%70%时（通常振荡中心在发电机变压器组外时（通常振荡中心在发电机变压器组外 部），发电机组应允许失步运行部），发电机组应允许失步运行5 52020个振荡周个振荡周 期。此时，应立即增加发电机励磁，同时减少期。此时，应立即增加发电机励磁，同时减少 有功负荷，切换厂用电，延迟一定时间，争取有功负荷，切换厂用电，延迟一定时间，争取 恢复同步。恢复同步。 内蒙古电力（集团）有限责任公司 INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER GORE 发电机振荡规程管理 2 2、发电厂应对同步振荡和异步振荡进行区别：、发电厂应对同步振荡和异步振荡进行区别： 同步振荡：当发电机输入或输出功率变化时，同步振荡：当发电机输入或输出功率变化时， 功角将随之变化，但由于机组转动部分的惯性功角将随之变化，但由于机组转动部分的惯性 ，不能立即达到新的稳态值，需要经过若干次，不能立即达到新的稳态值，需要经过若干次 在新的功角值附近振荡之后，才能稳定在新的在新的功角值附近振荡之后，才能稳定在新的 功角下运行。这一过程即同步振荡，亦即发电功角下运行。这一过程即同步振荡，亦即发电 机仍保持在同步运行状态下的振荡。机仍保持在同步运行状态下的振荡。 异