孤网运行问题探讨
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2025-03-10
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新疆电力技术 2008 年第 3期 总第 98 期
从上图可知一次调频动作时，协调控制系统负荷指令将相
应增加从而汽机主控维持输出指令基本不变，保证了一次调频
的持续性。另外还可以通过将汽机转速引入协调控制系统将其
与额定转速相减得到频差增加一次调频曲线来实现，调频曲线
的设置与上面所讲的方法相同，这种方法也可以实现一次调频
的持续性，但增加了在DCS 侧设置曲线的麻烦。
4结束语
从多个电厂的一次调频试验和运行情况来看，一次调频和
二次调频同时投入效果明显优于单独投入且一次调频和二次
调频不会对机组的安全运行造成潜在危害。
参考文献
1尹峰，CCS 参与的火电机组一次调频能力试验研究.中国电
力出版社,2004.
摘要：本文通过分析孤网运行的特点，指出了传统DEH 调
频问题；提出了孤网运行的控制策略，提出孤网改进DEH 一次
调频性能的措施，并通过实际现场运行得到了有力的验证。
关键词：DEH；汽轮机；孤网；一次调频
1孤网运行的概念
孤网是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量电
网。电力建设规程曾有规定，电网中单机容量应小于电网总容
量的8!，以保证当该机发生甩负荷时，不影响电网的正常运
行。例如60 年代初期我国开发20 万千瓦机组时，只有东北电
网具有容纳该机组的能力。当时东北电网容量约为300 万千
瓦。电网中的各机组，一般都有10"#15$的过载余量，如果
电网中的机组调速系统都正常投入，一旦某机组发生甩负荷，
并且该机组容量为电网总容量的8%，则电网所失去的功率可
以暂时由网中其他机组的过载余量承担，电网频率下降 0.2Hz，
相当于机组转速下降 12r/min，对供电质量的影响仍在运行规程
规定的范围内。最大单机容量小于电网总容量的8&的电网，可
以称为大电网。目前我国各大地区电网的机网容量比已经远小
于8’，可以看作是无限大电网。相比之下，机网容量比大于
8(的电网，统称为小网；孤立运行的小网，称为孤网，孤网可分
为下列几种情况。
(1)网中有几台机组并列运行，单机与电网容量比超过8)，
称为小网。
(2)网中只有一台机组供电，称为单机带负荷。
(3)甩负荷带厂用电，称为小岛运行工况，是单机带负荷的
一种特例。
孤网运行最突出的特点，是由负荷控制转变为频率控制，
要求调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态
响应特性，以保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率
的稳定。这就是通常所说的一次调频功能。运行人员关注的问
题不再是负荷调整，而是调整孤网频率，使之维持在额定频率
的附近。这种调整通过操作调速系统的给定机构来完成，称为
二次调频。由于孤网容量较小，其中旋转惯量储存的动能和锅
炉群所具备的热力势能均较小，要求机组的调速系统具有更高
的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应。对于小网工况，
网中各机组存在负荷分配问题，要求各机调速系统具有相同的
调速不等率，要求网中有调度机构进行二次调频，维持额定频
率。对于单机带负荷，或带厂用电工况，由于没有负荷分配问
题，可以采用由PI 调节器组成的无差调速系统，自动完成一次
调频和二次调频。
综上所述，为适应孤网运行要求，汽轮机的调速系统应具
有下列特性。
(1)调速系统应采用有差调节，以实现一次调频；在小网中
各机组调速系统应有相同的不等率，通常取为4.5%*5%，以适
应负荷分配的需要。
(2)对于单机带负荷机组，可增加无差二次调频，实现自动二
次调频，其他情况下，二次调频应按调度要求，手动或自动实现。
(3)一次调频的实施范围应涵盖油动机全行程。
(4)调速系统的迟缓率应符合规定，不得另设调频死区。
(5)调速系统应具有良好的稳定性和动态响应特性。
2调频问题
80 年代中期，我国引进了美国西屋公司的 DEH 技术。按照
西屋公司的控制策略，当机组并网后，DEH 即退出一次调频，按
等负荷方式运行。电网的调频问题由网调去处理。这与我国习
惯采用的机械液压调速系统控制策略完全不同。机械液压调速
系统能在机组全负荷范围内参与一次调频，并能接受调度指令
参加二次调频。电网中所有机组的调速系统都在正常投入状
态，并且不能人为退出。虽然机械液压调速系统迟缓率略大，但
在总体上保证了电网的安全运行。无论是大网、小网还是单机
工况均能正常工作。DEH 控制为离散控制，其稳定性、快速性
与连续调节有很大区别。在DEH 实践中发现，DEH 的转速调节
系统，稳定性远低于机械液压调速系统，这是由于离散控制系
统存在采样失真和运算延迟，导致系统稳定性下降。只有将控
制周期设定得足够小，其稳定性才能趋近于连续调节系统。
分析证明，现行各种 DEH，其调速系统均不同程度地处于
稳定性较差的状态。由于调速系统的稳定性较差，在机组并网
后，如果投入一次调频，便造成负荷波动大。许多人将这种现象
孤网运行问 题 探讨
蒋甲丁
新疆电力科学研究院（乌鲁木齐 830000）
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