火电机组一次调频特性的分析及仿真研究

大型发电机组的一次调频特性对电力系统频率控制和稳定,防止因突发的负荷变动及发电机跳闸等功率突变造成的频率波动至关重要。近几年来,随着计算机技术的发展,汽轮机控制系统由原来的液压调节逐步转换为数字电液控制即DEH控制系统,另外,机炉协调控制(CCS)也已经在发电机组上逐步完善并应用。目前常规暂态稳定性研究的仿真模型主要考虑DEH系统,而没有考虑协调控制系统中的一次调频特性。火力发电机组作为电网基本组成部分,需要进一步加强一次调频功能的调节质量和控制安全。 本文首先分析了单元机组负荷控制系统的原理及各种控制方式,并以机组一次调频控制方案为基础,建立火力发电机组具有一次调频能力的原动机及调速器模型。为了解决目前锅炉存在的对负荷响应的滞后性问题,综合锅炉的三种负荷前馈方式,用仿真的方法比较这三种方式的优劣性。 其次,利用仿真模型,针对火力发电机组一次调频中不同参数及模型的各种组态进行分析和对比,研究对于具备DEH和协调控制系统的机组如何实现一次调频功能,才能既满足电网对发电机组一次调频的快速性要求,又保证机组本身的运行安全,充分发挥机组一次调频能力。 然后利用MATLAB软件中的图形用户界面程序,建立起一个研究火力发电机组一次调频特性的平台,为研究大型火电机组在其调速系统作用下的一次调频响应能力和特性、系统设计、实测建模,机炉协调系统运行方式选择、参数整定等方面提供了方便的定量研究工具。 最后,利用电力系统仿真软件,分析了多机系统中单一机组在受到发电缺额扰动后,机组表现出来的一次调频特性及其影响因素。