GE燃机一次调频原理分析与仿真.pdfVIP

浙 江 电 力 2007 年第 3 期 ZHEJ IAN G ELECTRIC POWER 37 GE 燃机一次调频原理分析与仿真 Analysis and Emulation on Primary Frequency Regulation of GE Gas Turbine 项 谨 , 顾正皓 , 尹 峰 ( 浙江电力试验研究院 , 浙江 杭州 310000) 摘要 : 介绍了 GE 燃气轮机一次调频的原理以及具体的组态 , 利用已掌握的机组实际常数对一次调 频的各项参数进行计算并建立模型 , 计算燃气轮机对电网频率波动的时域响应 。 关键词 : GE ; 燃气轮机 ; 时域响应 ; 一次调频 ; 仿真 ( ) 中图分类号 : TK477 文献标识码 : B 文章编号 : 1007 - 1881 2007 03 - 0037 - 03 随着国民经济的蓬勃发展 , 电网负荷急 1. 1 由发电机驱动的调节器响应 剧加大 , 特别是冲击性 、非线性负荷的不断 与火电机组的一次调频功能相似 , 即频率 增长 , 使电网频率降低 , 电压波形畸变 , 电 的变化与发 电机负荷 的变化成线性关系 。 压波动 、闪变和三相不平衡等 电能质量 问题 MARK VI 控制系统 中的转速与负荷指令为 日益突出 。频率是评价 电能质量 的重要指 TNR , 当速度控制时 , 0～3 000 r/ min 对应 TNR 标 , 频率超过允许范围会影响电力系统 、发 指令为 0 %～100 % , 当机组由空负荷升至满负 电机组和用户的安全和经济效益 , 更严重的 荷时 , TNR 指令对应为 100 %～104 % , 相当于 波动会造成对 电网的严重冲击甚至使 电网崩 不等率为 4 % 。控制原理如图 1所示 。 溃 , 从而酿成像美 国加州大停 电一样 的事 故 。因此 , 投入大机组的一次调频功能 , 提 高电网负荷变化时的频率响应能力 , 保持系 统频率在允许范围之内 , 确保高质量的电力 供应是非常重要的。 以天然气为燃料的燃气轮机联合循环机 组在近几年 内大量引进并投产 。对于燃气轮 机 的一次调频功能在 以往 的文献 中少有介 绍 , 现以国内应用最广泛的通用 电气的燃气 轮机为例对燃气轮机一次调频功能进行分 图 1 MARK VI FSRNV4 模块功能图 析 。 这种控制方式在实际的 MARK VI 控制系 1 燃气轮机一次调频的设计 统中应用于 GE 的单轴联合循环机组 , 在半山 GE 燃气轮机的一次调频与燃气轮机的负 电厂燃机控制系统中 , 其具体值为 : 荷控制密不可分 , 燃气轮机的一次调频功能 TNR ———转速指令 ; 设置在机组的负荷控制回路中 , 不可切除 , TNH ———实际转速 ; 燃气轮机的一次调频控制分为以下 2 种 。