基于DCS系统的一次调频系统研究及应用

曹美杰，么颖林，王建东，孙 静

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山 063200）

引言

国内某钢厂2×300 MW 自备电厂设计为煤粉/高炉煤气混燃锅炉，该锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环锅炉，采用四角切圆燃烧方式。随着电网建设的飞速发展和科学水平的提高，电网频率的稳定性也越来越受到重视，并且《华北区域并网发电厂并网运行管理实施细则》和《华北区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》（简称“两个细则”）均明确要求电厂提高发电机组一次调频能力，并制定了相关考核指标。该电厂充分利用现有控制系统硬软件技术优势，采取了科学合理的控制策略，不仅确保了发电机组一次调频功能的长期稳定运行，而且其一次调频性能处在较优水平，对保证当地电网频率稳定、增强电网抗事故能力和提高电网运行安全稳定性具有重要意义。

1 一次调频原理与特征参数

1.1 一次调频原理

电网频率是衡量电网安全稳定性的一个重要参数，在实际运行中，当用户耗电量与电厂发电量不平衡时，电网频率会偏离目标值，这时汽轮机蒸汽调门会根据设计好的控制策略快速动作调整负荷，从而使发电机组发电功率能够及时调整完成电网负荷补偿，修正电网频率的波动，使电网频率稳定在目标值，确保电网运行安全稳定，这个过程就是发电机组的一次调频[1]。电厂发电机组的一次调频性能指标主要包括正确动作率和响应能力，即必须在规定的时间内快速响应，而且必须在规定的时间内完成频率调整。……