摘 要：通过对9E燃机电厂一次调频在线测试逻辑的研究，发现其存在的不足并进行优化。通过试验，改进后的逻辑完全能满足电网公司对电厂一次调频测试的要求。
关键词：9E 燃机；联合循环；一次调频测试
引言
随着国家对电网安全越来越重视，电网公司对电厂涉网部分也提出了更高的要求。对于一次调频功能，电厂不仅需要全程投入，而且还需满足电网对一次调频功能进行在线测试的要求。由于燃机控制系统属于国外垄断技术，国内电厂对燃机控制原理掌握不够深入，导致在按电网规定设置一次调频在线测试逻辑时存在问题，从而影响电网公司获取燃机一次调频能力数据的准确性。
为了解决这个问题，公司组织技术力量进行攻关，在江苏方天电力技术有限公司工程师的协助下，对燃机一次调频的响应原理，控制实现方法等进行深入研究，从而找到了能真实反映燃机对于电网公司进行一次调频能力测试数据的方法，解决了燃机一次调频在线测试数据与真实数据存在偏差的问题。
1 9E燃机负荷控制的原理
某电厂9E燃机由南京汽轮（电机）集团公司成套供货，燃机控制系统采用MK VIe系统，DCS系统由GE新华控制公司供货，也采用MK VIe系统，整个控制系统一体化工作由GE新华控制公司负责，燃机TCS控制组态由GE公司提供，DEH控制组态由GE新华控制公司完成，DCS控制组态及AGC、一次调频组态工作由西安热工院完成，整体调试工作由华电电力科学研究院完成。
一次调频逻辑在DCS侧组态，通过DCS发送给燃机的负荷指令，控制燃机升降负荷，来实现联合循环机组的一次调频功能。通过研究燃机侧的负荷控制逻辑（见图1）发现这种方式不能真正反映9E燃机一次调频的特性，燃机的负荷控制模式是采用一种有差控制模式，它的控制模式具有以下特点：
燃机的转速/负荷控制信号TNR是用百分数表示的燃机转速/负荷指令。机组的控制范围正常是95%～107%。在启动期间，当启动信号获得（L83PRES1），这个指令预先设定到100.3%。当同步到电网后，TNR变为负荷指令，典型的值变化范围是从100%～104%对应于功率输出从0%～100%，即转速不等率为4%。
燃机控制回路采用有差调速器响应去帮助维持电网在一个恒定的频率。通常，一个低于电网的频率表示功率的输出能力低于电网的负荷指令。相反，如果电网频率高于正常值，则表示供给电网的功率输出能力超出负荷指令。有差控制反向成比例改变这些电站的功率输出去控制电网频率到正常值。如果电网频率低于燃机当前旋转产生的频率，机组将发出指令增加功率输出。如果电网频率增加高于当前旋转的频率，机组将发出指令减少它的功率输出。
对于一个极限的频率变化，机组的有差控制调速器的典型响应会引起机组负荷输出100%的变化。9E燃机标准的有差控制配置应用4%的有差响应。这意味这燃机负荷输出改变100%会引起电网频率4%的改变。换句话说，改变燃机25%的输出引起电网频率1%的改变（或机组轴转速1%的改变，因为电网频率与机组转速是成比率变化）。
有差控制是一个内部转速控制回路，外部是功率控制回路。这个内部转速回路是一个正向比例控制，它的任务是确保机组转速TNH匹配参考转速指令TNRL。这个外部功率回路表示这个有差调速器通过建立一个转速偏置作为机组功率输出的一种功能。当机组转速保持与电网一致，机组燃料消耗和功率输出的TNRL参考转速指令等于机组转速TNH。将机组功率输出DWATT转换为正比于转速为量程值的DWDROOP是用于定义有差调速器每百分数电网频率改变对应于功率量的输出响应。
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