（高清版）GBT 30370-2022 火力發(fā)電機組一次調(diào)頻試驗及性能驗收導則

代替GB/T30370—2013火力發(fā)電機組一次調(diào)頻試驗及性能驗收導則2022-10-12發(fā)布GB/T30370—2022前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4試驗目的 25主要技術(shù)指標 26試驗條件 37試驗要求和方法 38試驗步驟 49性能驗收 4附錄A(資料性)火力發(fā)電機組一次調(diào)頻特性圖 5附錄B(資料性)一次調(diào)頻功能典型原理圖 7附錄C(資料性)一次調(diào)頻試驗負荷工況與擾動量配置表 附錄D(資料性)一次調(diào)頻性能試驗及驗收表格 9I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T30370—2013《火力發(fā)電機組一次調(diào)頻試驗及性能驗收導則》,與GB/T30370—2013相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：a)增加了一次調(diào)頻試驗主要技術(shù)指標(見5.5);b)增加了一次調(diào)頻試驗條件(見第6章);c)增加了一次調(diào)頻試驗要求和方法(見7.3和7.4);d)增加了火力發(fā)電機組一次調(diào)頻特性圖(見附錄A);e)增加了一次調(diào)頻試驗負荷工況與擾動量配置表(見附錄C);f)更改了一次調(diào)頻試驗分析計算表(見附錄D,2013年版的附錄B)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國電站過程監(jiān)控及信息標準化技術(shù)委員會(SAC/TC376)歸口。本文件起草單位：華北電力科學研究院有限責任公司、國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學研究院、江蘇未來智慧信息科技有限公司、西安熱工研究院有限公司、國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院、國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學研究院、國家電投集團內(nèi)蒙古白音華煤電有限公司坑口發(fā)電分公司、陜西延長石油富縣發(fā)電有限公司、大唐陽城發(fā)電有限責任公司、北京華科同和科技有限公司、內(nèi)蒙古岱海發(fā)電有限責任公司、內(nèi)蒙古京隆發(fā)電有限責任公司。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——2013年首次發(fā)布為GB/T30370—2013;——本次為第一次修訂。1火力發(fā)電機組一次調(diào)頻試驗及性能驗收導則1范圍本文件規(guī)定了火力發(fā)電機組一次調(diào)頻試驗、性能驗收的主要技術(shù)要求和方法。本文件適用于單臺機組容量在100MW及以上的火力發(fā)電機組，其他容量等級的火力發(fā)電機組參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T26863火電站監(jiān)控系統(tǒng)術(shù)語DL/T657火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)驗收測試規(guī)程3術(shù)語和定義GB/T26863界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。一次調(diào)頻primaryfrequencycontrol;PFC通過各原動機調(diào)速器來調(diào)節(jié)各發(fā)電機組轉(zhuǎn)速，以使驅(qū)動轉(zhuǎn)矩隨系統(tǒng)頻率而變動。一次調(diào)頻死區(qū)deadbandofprimaryfrequencycontrol;DB一次調(diào)頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)在額定轉(zhuǎn)速附近對轉(zhuǎn)速差或頻率差的不靈敏區(qū)。從轉(zhuǎn)速差或頻率差最后一次超出一次調(diào)頻死區(qū)開始到機組負荷向正確的調(diào)頻方向開始變化的時間。從轉(zhuǎn)速差或頻率差最后一次超出一次調(diào)頻死區(qū)開始到機組負荷最后一次達到目標值所允許的范圍之內(nèi)需要的時間。轉(zhuǎn)速不等率droop汽輪機控制系統(tǒng)靜態(tài)特性曲線的斜率。通常以對應空負荷與滿負荷的轉(zhuǎn)速差值與額定轉(zhuǎn)速比值的百分數(shù)來表示。2協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)coordinatedcontrolsystem;CCS將鍋爐(包括常壓循環(huán)流化床)-汽輪發(fā)電機組、或燃氣輪發(fā)電機組-余熱鍋爐-蒸汽輪發(fā)電機組、或反應堆-汽輪發(fā)電機組作為一個整體進行控制，通過控制回路協(xié)調(diào)鍋爐(包括常壓循環(huán)流化床)與汽輪機組、或燃氣輪機與余熱鍋爐和汽輪機組、或反應堆與汽輪機組、或在自動狀態(tài)的工作，給鍋爐(包括常壓循環(huán)流化床、余熱鍋爐)、反應堆、汽輪機、燃氣輪機的自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，以適應負荷變化的需要，盡最大可能發(fā)揮機組調(diào)頻、調(diào)峰的能力。數(shù)字電液控制系統(tǒng)digitalelectro-hydrauliccontrolsystem;DEH由電氣原理組成的敏感元件、數(shù)字電路(計算機),由電氣/液壓原理組成的放大元件和液壓原理組成的伺服機構(gòu)所組成的汽輪機控制系統(tǒng)。根據(jù)電網(wǎng)負荷指令控制發(fā)電功率的自動控制。燃氣輪機控制系統(tǒng)gasturbineunitcontrolsystem;TCS使燃氣輪機適應各種運行工況的控制系統(tǒng)的總稱。包括燃氣輪機轉(zhuǎn)速、負荷、溫度控制系統(tǒng)和液壓4試驗目的驗證火力發(fā)電機組參與電網(wǎng)運行的一次調(diào)頻功能，一次調(diào)頻性能應滿足本文件指標要求，同時應確認火力發(fā)電機組參與電網(wǎng)一次調(diào)頻時的調(diào)節(jié)安全。5主要技術(shù)指標5.1頻率測量分辨率及一次調(diào)頻回路運算周期頻率測量分辨率應不大于0.003Hz,燃煤機組一次調(diào)頻回路程序運算周期應不大于100ms,燃氣輪機機組一次調(diào)頻回路程序運算周期應不大于50ms。5.2轉(zhuǎn)速不等率火電機組局部轉(zhuǎn)速不等率應為3%～6%,平均轉(zhuǎn)速不等率宜為4%～5%。該技術(shù)指標不計算調(diào)頻死區(qū)影響部分，參見附錄A。5.3調(diào)頻死區(qū)機組參與一次調(diào)頻死區(qū)應在±0.033Hz或±2r/min范圍內(nèi)。5.4動態(tài)指標5.4.1響應時間：機組參與一次調(diào)頻的響應時間應小于3s。35.4.2穩(wěn)定時間：機組參與一次調(diào)頻的穩(wěn)定時間應小于1min。5.4.3上升時間：燃煤機組達到75%目標負荷的時間應不大于15s,達到90%目標負荷的時間應不大于30s;燃氣輪機機組達到90%目標負荷的時間應不大于15s。5.5一次調(diào)頻負荷變化幅度5.5.1機組參與一次調(diào)頻的調(diào)頻負荷變化范圍下限應大于機組穩(wěn)燃負荷。5.5.2機組參與一次調(diào)頻的調(diào)頻負荷變化幅度上限應進行限制，限制幅度下限在(6%～10%)P。(P。為額定負荷)之間。5.5.3額定負荷運行的機組，應參與一次調(diào)頻，增負荷方向最大調(diào)頻負荷增量幅度不小于3%P。。5.5.4深度調(diào)峰運行的機組，在(40%～50%)P。區(qū)間調(diào)頻負荷變化幅度下限宜在(6%～10%)P。之間、(30%～40%)P。區(qū)間調(diào)頻負荷變化幅度下限宜在(4%～6%)P。之間、30%P。以下區(qū)間調(diào)頻負荷變化幅度下限宜在(3%～5%)P。之間。5.5.5燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組一般由燃氣機組承擔一次調(diào)頻功能，通過燃機的轉(zhuǎn)速不等率的設置使整體機組的調(diào)頻負荷量滿足要求。對于僅能一拖一方式運行的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，一次調(diào)頻的額定有功功率計算值按燃氣和蒸汽機組額定有功功率之和計算；對于既能二拖一又能一拖一運行的多軸燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組，一拖一運行時一次調(diào)頻的額定有功功率計算值等于兩臺燃氣機組和蒸汽機組額定有功功率之和的一半，二拖一運行時一次調(diào)頻的額定有功功率計算值等于兩臺燃氣機組和蒸汽機組額定有功功率之和。6試驗條件6.1一次調(diào)頻控制回路應包括：a)DEH、TCS(調(diào)速)側(cè)控制回路：應采取將轉(zhuǎn)速差信號經(jīng)轉(zhuǎn)速不等率設計函數(shù)直接疊加在汽輪機調(diào)速汽門或燃機燃料調(diào)節(jié)門總閥位指令處的設計方法，同時功率回路的功率指令亦根據(jù)轉(zhuǎn)速不等率設計指標進行調(diào)頻功率定值補償，且補償?shù)恼{(diào)頻功率定值部分不經(jīng)過速率限制，參見b)CCS側(cè)控制回路：具有協(xié)調(diào)控制的機組，由DEH(或TCS)、CCS共同完成一次調(diào)頻功能，即調(diào)速側(cè)采取將轉(zhuǎn)速差信號經(jīng)轉(zhuǎn)速不等率設計函數(shù)直接疊加在汽輪機調(diào)速汽門或燃機燃料調(diào)節(jié)門總閥位指令處的設計方法，而CCS中功率回路的功率指令亦根據(jù)轉(zhuǎn)速不等率設計指標進行調(diào)頻功率定值補償，且補償?shù)恼{(diào)頻功率定值部分不經(jīng)過速率限制。6.2機組模擬量控制系統(tǒng)指標應滿足DL/T657的規(guī)定。6.3協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)或DEH功率控制系統(tǒng)應正常投入。6.4DEH(TCS)系統(tǒng)應運行正常。6.5機組運行主要參數(shù)應無報警或異常。6.6發(fā)電機組轉(zhuǎn)速、功率和電網(wǎng)頻率信號應校驗合格。6.7為保證機組調(diào)速系統(tǒng)本質(zhì)安全，當機組轉(zhuǎn)速大于3030r/min時，機組應能繼續(xù)減負荷調(diào)頻。6.8機組應退出AGC控制方式。6.9汽機調(diào)門流量特性應滿足一次調(diào)頻穩(wěn)定性控制要求。6.10試驗方案應已編制并經(jīng)批準，試驗組織機構(gòu)成立，明確職責分工。6.11已經(jīng)取得電網(wǎng)調(diào)度部門的同意。7試驗要求和方法7.1新建機組基建調(diào)試期間可只進行單閥工況下的一次調(diào)頻試驗。47.2運行工況的選擇：存在單閥、順序閥運行方式的機組，一次調(diào)頻試驗應選擇在機組常態(tài)化閥序運行方式下開展，其中新建機組應根據(jù)汽輪機本體運行要求適時開展單閥、順序閥方式下的一次調(diào)頻試驗。無單、順序閥運行工況的機組進行的一次調(diào)頻試驗應能表征該機組運行工況下的實際性能。7.3負荷工況的選擇：試驗工況點應能較準確反映機組變負荷運行范圍內(nèi)的一次調(diào)頻特性。試驗負荷工況點應不少于3個，宜在60%P.、75%P.、90%P.、100%P.工況附近選擇。具備深度調(diào)峰運行能力的機組，至少應在50%P。工況附近、深度調(diào)峰功率下限工況及其他深度調(diào)峰工況，選取不少于兩個工況點進行一次調(diào)頻試驗。參見附錄C。頻差階躍擾動試驗，機組最大調(diào)節(jié)幅度試驗在60%P.、75%Pe、90%P。工況任選一點進行。深度調(diào)峰功率下限工況宜開展機組增負荷方向調(diào)節(jié)試驗。參見附錄C。7.5試驗頻差可采用機組控制系統(tǒng)生成，亦可采用外接信號發(fā)生設備生成，應保證CCS與DEH(TCS)7.6試驗數(shù)據(jù)采集周期不大于1s。8試驗步驟8.1機組穩(wěn)定運行在試驗要求的負荷工況。8.2啟動數(shù)據(jù)采集裝置。8.3生成階躍頻差，作用于一次調(diào)頻回路，并保證CCS回路和DEH回路的頻差一致。8.4頻差持續(xù)不少于1min,然后頻差恢復為零。8.5記錄該次試驗數(shù)據(jù)[功率、調(diào)門反饋、主汽壓力、調(diào)節(jié)級壓力、轉(zhuǎn)速(頻)差等]。8.6重復8.3至8.5步驟，直至該負荷工況下各個頻差擾動試驗結(jié)束。8.7調(diào)整機組負荷到下一個試驗工況。8.8重復8.2至8.6步驟，直至各個負荷工況的試驗結(jié)束。8.9將試驗數(shù)據(jù)參考附錄D中表D.1格式進行記錄。8.10恢復系統(tǒng)至試驗前狀態(tài)。9性能驗收9.1一次調(diào)頻性能驗收分為靜態(tài)功能驗收和動態(tài)指標驗收兩部分。9.2靜態(tài)功能驗收包括控制回路檢查、參數(shù)設置核查。按照第5章和6.1的規(guī)定進行。9.3動態(tài)指標驗收依據(jù)試驗結(jié)果直接或間接計算進行。指標包括第5章所規(guī)定的全部內(nèi)容，指標有：負荷變化幅度等。9.4任一負荷工況的各動態(tài)指標應滿足第5章所規(guī)定的要求，任一負荷各動態(tài)指標以該負荷工況下各次階躍擾動響應的平均值為最終驗收值。9.5驗收結(jié)果參考表D.2格式進行記錄。5GB/T30370—2022(資料性)火力發(fā)電機組一次調(diào)頻特性圖火力發(fā)電機組根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化自動調(diào)節(jié)汽門開度，利用汽機及鍋爐蓄能，改變汽輪機功率以適應負荷變化，從而實現(xiàn)一次調(diào)頻功能。利用公式(A.1)和公式(A.2)可分別計算調(diào)頻增、減負荷時一次調(diào)頻動作后的目標功率P。當調(diào)頻增負荷時：當調(diào)頻減負荷時：…………(A.1)式中：△r——汽輪機轉(zhuǎn)速差(汽輪機額定轉(zhuǎn)速-汽輪機實際轉(zhuǎn)速),單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);ra——一次調(diào)頻死區(qū)，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);r?！啓C額定轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);P。——額定負荷，單位為兆瓦(MW);δ%次調(diào)頻轉(zhuǎn)速不等率；Pv——有功功率初值，單位為兆瓦(MW)。圖A.1以火力發(fā)電機組一次調(diào)頻特性為例，一次調(diào)頻死區(qū)設定士2r/min,轉(zhuǎn)速不等率設定5%,限制幅度下限在(6%～10%)P。之間。圖A.1火力發(fā)電機組一次調(diào)頻轉(zhuǎn)速不等率設置示意圖對于超出死區(qū)的一次調(diào)頻階躍擾動(見圖A.2),響應過程應滿足以下要求。a)響應滯后時間thx:自汽機實際轉(zhuǎn)速越過調(diào)頻死區(qū)開始到機組發(fā)電出力可靠的向調(diào)頻方向開始變化所需的時間。b)一次調(diào)頻上升時間to?s:從轉(zhuǎn)速偏差超出死區(qū)開始，至有功功率調(diào)節(jié)量達到調(diào)頻目標值與初始功率之差的75%所需的時間；tog:從轉(zhuǎn)速偏差超出死區(qū)開始，至有功功率調(diào)節(jié)量達到調(diào)頻目標值與初始功率之差的90%所需的時間。c)一次調(diào)頻穩(wěn)定時間t.:從轉(zhuǎn)速偏差超出死區(qū)開始，至有功功率達到穩(wěn)定(200MW以下機組功率波動不超過額定功率±1%,200MW及以上機組功率波動不超過2MW)的最短時間。6圖A.2火力發(fā)電機組一次調(diào)頻轉(zhuǎn)速階躍擾動過程調(diào)節(jié)示意圖7實功實功(資料性)一次調(diào)頻功能典型原理圖汽輪機一次調(diào)頻功能實現(xiàn)典型原理圖見圖B.1。燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組一次調(diào)頻實現(xiàn)典型原理圖見圖B.2?；蚬β驶芈泛瘮?shù)1調(diào)頻功率定值乙功率控制器實際功率綜合閥位指令不等率函數(shù)2綜合閥位增量(DEH)功率定值+圖B.1汽輪機一次調(diào)頻功能實現(xiàn)典型原理圖或功率回路調(diào)速側(cè)(TCS)功率定值不等率函數(shù)3調(diào)頻功率定伯E不等率函數(shù)4燃料門增量指令燃料調(diào)整門指令去燃機燃燃料調(diào)整門指令去燃機燃料調(diào)整門PI功率控制器圖B.2燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組一次調(diào)頻實現(xiàn)典型原理圖8(資料性)一次調(diào)頻試驗負荷工況與擾動量配置表一次調(diào)頻試驗負荷工況與擾動量配置表見表C.1。表C.1一次調(diào)頻試驗負荷工況與擾動量配置表擾動量深度調(diào)峰