1746-NI4 一次调频动作主要是由汽轮机侧完成，时间短，速度快，而汽轮机和锅炉的响应特性不同，锅炉的响应慢，锅炉的能量信号（表示汽机调节级压力，表示主蒸汽压力，表示主汽压力）随汽轮机阀门开度发生剧烈变化，同时会造成锅炉燃烧工况出现极大扰动，甚至导致锅炉灭火。

    另一方面，甩负荷后转速迅速飞升，达到原DEH系统中OPC动作的设定点103%，从而造成OPC在3090r/min时动作。OPC动作后，调门全部关闭，机组出力小于小网上的电负荷，汽机转速下降，OPC消失，调门打开，机组负荷又迅速上升，如此反复，使得小网频率反复震荡，*终可能导致小网崩溃[5]。

2.2锅炉侧控制方案

    针对小网运行时，一次调频会经常动作汽轮机阀门，导致锅炉主汽压力经常波动，同时主汽压力不稳定反过来又会影响一次调频的调节品质。文献[6]指出，一次调频特性在较高频段受主汽压力变化影响不大，而在低频段考虑主蒸汽压力变化后一次调频增益明显偏小，会出现一定时间之后一次调频出力回落、偏离理想设计性能。

    在锅炉侧，NT6000DCS系统设计如下控制方案。

（1）充分利用锅炉蓄热，消除机组一次调频对锅炉侧主汽压力等参数的影响。

（2）为了提高调频性能，引入CCS侧一次调频逻辑，自动调节主汽压力。

（3）在锅炉侧主控输入增加速率限制模块，减小由于汽轮机阀门开度过频变化引起的锅炉主控指令过快变化，同时要考虑对其他工况的影响。

（4）加强对主要参数的监控及调整，及时跟踪，当出现主汽压力等参数波动过大，超出设定限制，引入辅机故障减负荷(RB)逻辑。

2.3汽机侧控制方案

    针对汽机侧一次调频存在的问题，NT6000DCS系统设计了改进后的控制策略，方案如下。

    （1）优化DEH控制逻辑。在DEH中引入小网运行控制状态，当转速偏差超过一定范围时，DEH自动进入小网控制状态。这种设计能够同时适应并网运行和孤网运行的要求。用户正常时并入大电网，当大电网发生故障时，会脱离大电网进入小网控制状态。1746-NI4

    （2）设计快速一次调频回路。DEH中将与一次调频相关的转速采样，转速三值优选，一次调频计算，调速指令输出都设置为快速运行，运行周期小于50ms，转速采样和模拟量输出模块采用高速硬件，使控制周期小于100ms，提供DEH一次调频的控制速度。

    （3）设计智能OPC卡。在进入小网控制时，采用转速加速度计算预估的转速值，当预估的转速值高于OPC设定值时，提前动作OPC。由于OPC动作回路比调节阀动作回路要快200ms左右，这种设计将大大减小转速飞升。在进入小网控制后，将103%OPC动作值抬高。

    （4）减小DEH控制周期，在NT6000DCS系统中，设计直接接在IO总线上的伺服卡，省去了输出卡的环节，改进后如图4所示，控制器的控制周期减小到50ms，转速卡的测量时延减小到1ms，整个系统的时延在51ms内，由此产生的转速飞升减少80%以上。

图4 改进后的转速控制回路

    综上所述，图5，为改进后的小网控制原理图。

图5 改进后的小网控制原理图

3 系统应用1746-NI4

    舟山朗熹发电有限责任公司（舟山发电厂）作为“九五”期间浙江省重点工程，现有装机容量为260MW，是舟山电网主力发电厂，目前发电量占电网总发电量的80%以上，现装有1*300MW机组，采用NT6000DCS控制系统，正常情况下热电厂接入电网系统，但在故障情况下，集团与大网的进线会断开，则要求热电厂在故障过程中，能够完成从并入大电网到脱离大电网进入小网控制的切换，维护小网的稳定运行。

1746-NI4