1)一次调频指标体系
近年来,基于全球定位系统(global positioning system,GPS)的同步相量测量技术不断成熟和发展,可在全局统一时钟协调下,对各测点的电压、电流等相量及功率、频率等模拟量进行同步测量以25~100帧/s的速率实时采样并上送至WAMS主站。WAMS是实现准确捕捉电力系统在故障扰动、低频振荡以及人工试验等情况下电网动态过程的技术手段,为系统动态行为的实时监控提供了良好的基础,也为一次调频动态特性的在线评估奠定了基础。
一次调频在线评估系统基于WAMS和EMS提供的数据,可详细地记录电网一次调频的动态和静态过程,获取实时数据和相关的长期统计数据,可从不同维度对系统进行全面的评估。本章提出了完整的三维一体的一次调频在线评估指标体系,如图3-2所示。
图3-2 基于WAMS的一次调频在线评估指标体系
(1)对象维。一次调频的评估对象包括全网的和单机的一次调频能力,既对电网的一次调频性能做整体的评估,便于调度人员实时掌握电网应对大扰动的能力,又对单台机组进行针对性的评估和考核,以促进机组一次调频性能的提高。
(2)事件维。大电网运行中总是存在各种扰动,而系统频率和机组频率调节特性在不同扰动下的行为特征不尽相同,因此指标体系在事件维上分为大扰动和小扰动两类事件。小扰动下一次调频的调整量较小,数据受到负荷随机波动和机组出力自然波动的影响较大,但又是日常评估的最主要指标,此情形下的评估指标既要能评估一次调频的能力,又要尽量排除测量误差的影响,以保证评估的准确性和考核的公正性。大扰动下系统和机组的一次调频过程具有调节幅度大、时间较长、动作明显等特点,利用WAMS可有效捕捉完整的频率扰动过程,此情形下的评估指标可用于全面分析评估系统和机组的各个方面,为电网的规划运行、管理考核制度的制定提供相应的依据。可见对事件维度的分类,可从不同角度评价一次调频在不同场景下的行为特征。
(3)时间维。指标体系在时间维上分为实时评估指标和长期统计指标两类,即综合系统的短期数据和长期数据,从单次表现和长期表现两个角度来对单机和系统的一次调频能力进行评估,并为一次调频能力的数学描述提供更全面的数据支撑。
2)机组一次调频主要技术指标限值(www.daowen.com)
根据GB/T30370《中华人民共和国国家标准火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》,一次调频主要技术指标限值如下:
①转速不等率:汽轮机控制系统静态特性曲线的斜率,通常以对应空负荷与满负荷的转速差值与额定转速比值的百分数来表示,火电机组转速不等率应为3%~6%。
②调频死区:机组参与一次调频死区应在±0.033 Hz或者±2 r/min范围内。
③机组参与一次调频的响应滞后时间应小于3 s。
④机组参与一次调频的稳定时间应小于1 min。
⑤机组一次调频的负荷响应速度应满足:燃煤机组达到75%目标负荷的时间应不大于15 s,达到90%目标负荷的时间应不大于30 s,燃气轮机机组达到90%目标负荷的时间应不大于15 s。
⑥一次调频负荷变化幅度:机组参与一次调频的调频负荷变化幅度下限应大于机组稳燃负荷,上限应进行限制,限制幅度为(6%~10%)P0。
⑦额定负荷运行的机组,应参与一次调频,增负荷方向最大调频负荷增量幅度不小于3%P0。
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