01 一次調(diào)頻與二次調(diào)頻
所謂“一次調(diào)頻”一般是指由發(fā)電機(jī)的調(diào)速器進(jìn)行的,而“二次調(diào)頻”是指當(dāng)“一次調(diào)頻”不能滿足要求時(shí)由發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器所進(jìn)行的頻率調(diào)整。
反應(yīng)機(jī)組轉(zhuǎn)速變化而相應(yīng)調(diào)整原動(dòng)機(jī)閥門開度的調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,稱為頻率的一次調(diào)整。
反應(yīng)系統(tǒng)頻率變化而相應(yīng)調(diào)整原動(dòng)機(jī)閥門開度的調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)頻器實(shí)現(xiàn)的,稱為頻率的二次調(diào)整。
一次調(diào)頻:各機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí),受外界負(fù)荷變動(dòng)影響,電網(wǎng)頻率發(fā)生變化,這時(shí),各機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng)參與調(diào)節(jié)作用,改變各機(jī)組所帶的負(fù)荷,使之與外界負(fù)荷相平衡。同時(shí),還盡力減少電網(wǎng)頻率的變化,這一過(guò)程即為一次調(diào)頻。
二次調(diào)頻:一次調(diào)頻是有差調(diào)節(jié),不能維持電網(wǎng)頻率不變,只能緩和電網(wǎng)頻率的改變程度。所以還需要利用同步器增、減速某些機(jī)組的負(fù)荷,以恢復(fù)電網(wǎng)頻率,這一過(guò)程稱為二次調(diào)頻。
只有經(jīng)過(guò)二次調(diào)頻后,電網(wǎng)頻率才能精確地保持恒定值。二次調(diào)頻目前有兩種方法:
1、由調(diào)總下令各廠調(diào)整負(fù)荷。
2、機(jī)組采用AGC方式,實(shí)現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷自動(dòng)調(diào)度。
簡(jiǎn)單的說(shuō),一次調(diào)頻是汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)要據(jù)電網(wǎng)頻率的變化,自發(fā)的進(jìn)行調(diào)整機(jī)組負(fù)荷以恢復(fù)電網(wǎng)頻率,二次調(diào)頻是人為根據(jù)電網(wǎng)頻率高低來(lái)調(diào)整機(jī)組負(fù)荷。
02 電網(wǎng)調(diào)頻的基本概念
電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要任務(wù)之一是對(duì)電網(wǎng)頻率進(jìn)行控制—控制電網(wǎng)頻率在50Hz附近的一個(gè)允許范圍內(nèi)。電網(wǎng)頻率偏離額定值50Hz的原因是能源側(cè)(水電、火電、核電……)的供電功率與負(fù)荷側(cè)的用電功率之間的平衡被破壞而引起的。負(fù)荷的用電功率是經(jīng)常在變化的,因此,電網(wǎng)的頻率控制的實(shí)質(zhì)是:根據(jù)電網(wǎng)頻率偏離50Hz的方向和數(shù)值,實(shí)時(shí)在線地通過(guò)發(fā)電機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)和電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC),調(diào)節(jié)能源側(cè)的供電功率以適應(yīng)負(fù)荷側(cè)用電功率的變化,達(dá)到電網(wǎng)發(fā)/用電功率的平衡,從而使電網(wǎng)頻通過(guò)發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的自身頻率/功率特性對(duì)電網(wǎng)的控制,通常稱之為一次調(diào)頻。它主要是由發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性F=f(P)和動(dòng)態(tài)特性(PID調(diào)節(jié)規(guī)律)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
電網(wǎng)AGC則是從電網(wǎng)的宏觀控制上、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及電網(wǎng)交換功率控制等因素上,向有關(guān)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)下達(dá)相應(yīng)機(jī)組的目標(biāo)(計(jì)劃)功率值,從而產(chǎn)生電網(wǎng)范圍內(nèi)的功率/頻率控制(LFC),稱之為二次調(diào)頻。頻率恢復(fù)到50Hz附近的一個(gè)允許范圍內(nèi)。
綜上所述,電網(wǎng)在負(fù)荷擾動(dòng)后,電網(wǎng)頻率產(chǎn)生偏差,各機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)頻率偏差Δf和(功率)調(diào)差系數(shù)ep進(jìn)行一次調(diào)頻,在較快的時(shí)間(8秒~15秒)內(nèi)彌補(bǔ)了系統(tǒng)部分功率差值;在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上,電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電控制(AGC,二次調(diào)頻),修正相關(guān)機(jī)組的目標(biāo)功率值Pc。