某发电厂二期350 MW燃煤机组，燃煤锅炉为超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，锅炉型号SG 1152／25．4-M4432，汽轮机型号为CB350／296-24．2／0．4／566／566型。机组分散控制设备采用南京国电南自美卓控制系统有限公司的MaxDNA控制系统，本试验对燃煤机组的一次调频功能进行检测，在确保机组安全稳定运行的前提下，优化一次调频运行参数，保证在试验工况下满足电网对其一次调频性能的要求。

3．4．3．1　试验目的、要求及基本参数

（1）试验目的。

本试验依据GB／T30370及DL／T1870规范相关要求，验证火力发电机组参与电网运行的一次调频功能的完好、一次调频性能满足电网指标要求，同时确保火力发电机组参与电网一次调频时的调节安全。

（2）试验要求。

①转速不等率：火电机组转速不等率应为4%～5%，该技术指标不计算调频死区影响部分。

②调频死区：机组参与一次调频死区应不大于±0．033 Hz或±2 r／min。

（3）动态指标。

①机组参与一次调频的响应时间应小于3 s。

②机组参与一次调频的稳定时间应小于60 s。

③机组一次调频的负荷响应速度应满足：达到50%目标负荷的时间应不大于6 s，达到75%目标负荷的时间应不大于15 s。

（4）机组参与一次调频的负荷变化幅度。

①机组参与一次调频的调频负荷变化幅度不应设置下限。

②机组一次调频的负荷变化限幅不小于±28 MW。

3．4．3．2　试验内容

（1）进行静态检查。

（2）进行动态试验。

①在机组协调控制方式下进行一次调频功能试验：

a．在协调控制方式下进行210 MW负荷一次调频试验；

b．在协调控制方式下进行260 MW负荷一次调频试验；

c．在协调控制方式下进行315 MW负荷一次调频试验。

②在机组阀位控制方式下进行一次调频功能试验：

a．在阀位控制方式下进行210 MW负荷一次调频试验；

b．在阀位控制方式下进行260 MW负荷一次调频试验；

c．在阀位控制方式下进行315 MW负荷一次调频试验。

③在机组功率控制方式下进行一次调频功能试验：

a．在功率控制方式下进行210 MW负荷一次调频试验；

b．在功率控制方式下进行260 MW负荷一次调频试验；

c．在功率控制方式下进行315 MW负荷一次调频试验。

3．4．3．3　试验条件

①一次调频设计满足相关规定要求。

②主要控制系统正常投入。

③DEH系统运行正常。

④机组运行的主要参数，如主汽温、主汽压、汽包水位（中间点温度）、炉膛负压等运行稳定，无报警或异常。

⑤发电机组转速和电网频率信号校验合格，并有相关的校验证书。

⑥试验方案已编制并经电厂主管领导批准，试验组织机构成立，明确职责分工。

⑦已经取得电网调度部门的同意。

3．4．3．4　试验步骤

1）静态试验

（1）静态试验条件确认。

①汽轮机主、再热气门、调门已校验合格。

②机组电调系统一次调频控制回路检查合格。

③DEH已在仿真状态下。(www.daowen.com)

（2）静态试验内容。

汽轮机在冲转之前，检查机组一次调频主要参数，合理设置相关参数（包括调频死区、限幅），在DEH仿真的状态下检验机组一次调频主要参数的正确性，为动态试验做好准备。

2）动态试验

（1）动态试验条件确认。

①静态试验检查已完毕并对相关设置进行修改。

②机组已于试验前带满负荷并连续稳定运行24 h。

③机组各项保护投入率100%。

④机组负荷调整各项指标合格。

（2）在协调方式下进行一次调频试验，选取210 MW（60%Pe）、260 MW（75%Pe）、315 MW（90%Pe）三个试验点，模拟转速差±4 r／min、±6 r／min。

（3）在功率控制方式下进行一次调频试验，选取210 MW（60%Pe）、260 MW（75%Pe）、315 MW（90%Pe）三个试验点，模拟转速差±4 r／min、±6 r／min。

（4）在阀位控制方式下进行一次调频试验，选取210 MW（60%Pe）、260 MW（75%Pe）、315 MW（90%Pe）三个试验点，模拟转速差±4 r／min、±6 r／min。

3．4．3．5　试验过程及试验结果

1）静态检查及试验结果

速度变动率设定公式：

式中：δ为速度变动率；Δr为转速差；Pe为机组额定容量；ΔU为负荷变化幅度。

一次调频死区设定：±2 r／min。

速度变动率设定：5%。

2）动态试验及数据分析

（1）在协调控制方式下，以210 MW负荷工况为例，试验于2019年08月17日16：42开始，17：04结束。全部试验数据如表3-4所示。

表3-4　协调控制试验数据

试验分析：在210 MW协调控制方式下一次调频平均速度变动率为2．49%，响应时间最大1．12 s，达到50%目标调整量的时间最大为1．68 s，达到75%目标调整量的时间最大为1．99 s，稳定时间最大22．49 s，波动4 r最小积分电量是0．083，波动6 r最小积分电量0．110 4，以上指标均符合标准要求。其余工况及控制方式此处不再详述。

（2）在阀位控制方式下，以260 MW负荷工况为例，试验于2019年08月17日20：23开始，20：33结束。全部试验数据如表3-5所示。

表3-5　阀位控制试验数据

续表

试验分析：在260 MW工况阀位控制方式下一次调频平均速度变动率为2．38%，响应时间最大0．42 s，达到50%目标调整量的时间最大为0．93 s，达到75%目标调整量的时间最大为1．42 s，稳定时间最大42．97 s，波动4 r最小积分电量是0．092 6，波动6 r最小积分电量0．192 6，以上指标均符合标准要求。

（3）在功率控制方式下，以315 MW负荷工况为例，试验于2019年08月18日00：20开始，00：32结束。全部试验数据如表3-6所示。

表3-6　功率控制试验数据

试验分析：在315 MW工况功率控制方式下一次调频平均速度变动率为4．14%，响应时间最大0．39 s，达到50%目标调整量的时间最大为0．65 s，达到75%目标调整量的时间最大为14．39 s，稳定时间最大45．79 s，波动4 r最小积分电量是0．058 8，波动6 r最小积分电量0．164 2，以上指标均符合标准要求。

3．4．3．6　试验结论

1）静态试验结论（表3-7）

表3-7　静态试验结论

2）动态试验结论（表3- 8）

表3-8　动态试验结论

试验过程中，机组各主要运行参数基本平稳。

3）试验结论

通过以上试验数据及分析可以看出，该机组总体上具备一次调频功能，能够参与电网一次调频，机组的一次调频指标符合GB／T30370《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》及DL／T1870《电力系统网源协调技术规范》要求。该燃煤机组于2019年08月18日00：32完成一次调频试验，具备投入一次调频的条件。