| 品牌：BOSCH | 規格：全新 | 材質：原裝 |
| 產地：其它 |
SD-B3.031.030-1
一次調頻動作主要是由汽輪機側完成，時間短，速度快，而汽輪機和鍋爐的響應特性不同，鍋爐的響應慢，鍋爐的能量信號（表示汽機調節級壓力，表示主蒸汽壓力，表示主汽壓力）隨汽輪機閥門開度發生劇烈變化，同時會造成鍋爐燃燒工況出現擾動，甚至導致鍋爐滅火。
另一方面，甩負荷後轉速迅速飛升，達到原DEH係統中OPC動作的設定點103%，從而造成OPC在3090r/min時動作。OPC動作後，調門全部關閉，機組出力小於小網上的電負荷，汽機轉速下降，OPC消失，調門打開，機組負荷又迅速上升，如此反復，使得小網頻率反復震蕩，終可能導致小網崩潰[5]。
2.2鍋爐側控制方案
針對小網運行時，一次調頻會經常動作汽輪機閥門，導致鍋爐主汽壓力經常波動，同時主汽壓力不穩定反過來又會影響一次調頻的調節品質。文獻[6]指出，一次調頻特性在較高頻段受主汽壓力變化影響不大，而在低頻段考慮主蒸汽壓力變化後一次調頻增益明顯偏小，會出現時間之後一次調頻出力回落、偏離理想設計性能。
在鍋爐側，NT6000DCS係統設計如下控制方案。
（1）充分利用鍋爐蓄熱，機組一次調頻對鍋爐側主汽壓力等參數的影響。
（2）為了提高調頻性能，引入CCS側一次調頻邏輯，自動調節主汽壓力。
（3）在鍋爐側主控輸入增加速率限制模塊，減小由於汽輪機閥門開度過頻變化引起的鍋爐主控指令過快變化，同時要考慮對其他工況的影響。
（4）加強對主要參數的監控及調整，及時跟蹤，當出現主汽壓力等參數波動過大，超出設定限制，引入輔機故障減負荷(RB)邏輯。
2.3汽機側控制方案
針對汽機側一次調頻存在的問題，NT6000DCS係統設計了改進後的控制策略，方案如下。
（1）優化DEH控制邏輯。在DEH中引入小網運行控制狀態，當轉速偏差超過範圍時，DEH自動進入小網控制狀態。這種設計能夠同時適應並網運行和孤網運行的要求。用戶正常時並入大電網，當大電網發生故障時，會脫離大電網進入小網控制狀態。
（2）設計快速一次調頻回路。DEH中將與一次調頻相關的轉速採樣，轉速三值優選，一次調頻計算，調速指令輸出都設置為快速運行，運行周期小於50ms，轉速採樣和模擬量輸出模塊採用高速硬件，使控制周期小於100ms，提供DEH一次調頻的控制速度。
（3）設計智能OPC卡。在進入小網控制時，採用轉速加速度計算預估的轉速高值，當預估的轉速高值高於OPC設定值時，提前動作OPC。由於OPC動作回路比調節閥動作回路要快200ms左右，這種設計將大大減小轉速飛升。在進入小網控制後，將103%OPC動作值抬高。
（4）減小DEH控制周期，在NT6000DCS係統中，設計直接接在IO總線上的伺服卡，省去了輸出卡的環節，改進後如圖4所示，控制器的控制周期減小到50ms，轉速卡的測量時延減小到1ms，整個係統的時延在51ms內，由此產生的轉速飛升減少80%以上。
圖4 改進後的轉速控制回路
綜上所述，圖5，為改進後的小網控制原理圖。
圖5 改進後的小網控制原理圖
3 係統應用
舟山朗熹發電有限責任公司（舟山發電廠）作為“九五”期間浙江省重點工程，現有裝機容量為260MW，是舟山電網主力發電廠，目前發電量佔電網總發電量的80%以上，現裝有1*300MW機組，採用NT6000DCS控制係統，正常情況下熱電廠接入電網係統，但在故障情況下，集團與大網的進線會斷開，則要求熱電廠在故障過程中，能夠完成從並入大電網到脫離大電網進入小網控制的切換，維護小網的穩定運行。
根據小網控制以及在舟山電廠實驗的情況，NT6000DCS係統還進行如下優化設計。
（1）優化NT6000控制器性能。NT6000DCS控制器型號為KM940，採用PowerPC8247芯片技術，支持精簡指令集（RISC），主頻400MHz，相當於Pentinum400MHz芯片的運算能力。在冗餘狀態下以50ms的控制周期運行，控制器負荷不超過15%。
（2）高速轉速卡設計。NT6000DCS係統轉速卡型號為KM523，在機組高速運行過程中，轉速卡連續記錄60個脈衝的時間，通過線性回歸得出轉速值，在額定轉速3000r/min下，60個脈衝的時間為20ms，為了進一步提高測量速度，不必等到60個脈衝全部被更新才進行轉速計算，只要有一個脈衝被更新，就能得到當前新的60個脈衝數據，這樣計算的結果，是轉速卡中的轉速測量周期減小到1/3ms。
（3）先進伺服卡設計。NT6000DCS的伺服卡型號為KM522，一般DCS沒有專門的伺服卡，採用第三方設備，需要通過通用的模擬量輸出卡(AO)將調門指令送到伺服卡。為了提高速度，NT6000在I/O總線上設計了伺服卡，省去了中間環節，伺服卡的控制調節周期小於15ms。
另外，NT6000DCS還採用了先進的控制策略與靈活的組態邏輯，通過在舟山電廠經行小島運行控制實驗，從汽輪機脫網，甩部分負荷以及甩全部負荷，均能在允許的時間內實現小網頻率的穩定，滿足小網控制的要求。
4 結論
上述理論分析和實驗結果表明，採用具有快速運算能力的NT6000控制器實現小網控制能夠取得良好的效果，並優於其他調速方式。
基於NT6000的小網控制模式，邏輯設計靈活，能夠完成功能完善的小網控制邏輯，其較小的遲緩率和較好的控制靈敏度不僅有利並網控制品質的提高，而且有利於小網控制品質的提高。
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