一次調頻

一次調頻，是指電網的頻率一旦偏離額定值時，電網中機組的控制系統就自動地控制機組有功功率的增減，限制電網頻率變化，使電網頻率維持穩定的自動控制過程。當電網頻率升高時，一次調頻功能要求機組利用其蓄熱快速減負荷，反之，機組快速增負荷。 ^[1] 

電網的頻率是由發電功率與用電負荷大小決定的，當發電功率與用電負荷大小相等時，電網頻率穩定；發電功率大於用電負荷時，電網頻率升高；發電功率小於用電負荷時，電網頻率降低。

a點：電網負荷穩定，頻率為50Hz

b點：隨着用電負荷增多，電網頻率降低到b點

c點：由於一次調頻的作用，頻率下降有緩解，電網頻率回到c點

d點：在AGC的作用下，使電網頻率恢復到d點，穩定在50Hz

從圖中可以看出，電網頻率下降時需要加負荷，電網頻率上升時需要減負荷。

一次調頻迴路一般可分為CCS一次調頻和DEH一次調頻，由這兩部分的調頻迴路共同作用，其中DEH一次調頻快速動作（開環控制），CCS一次調頻最終穩定負荷（閉環控制）。DEH側一次調頻的動作值直接控制汽輪機調門，用於改變機組的負荷，使機組快速響應一次調頻的需要；CCS一次調頻最終穩定負荷， CCS中的一次調頻由運行人員手動投入，一次調頻動作後相當於去調節負荷設定值MWD，並確保和DEH的作用方向相同，防止DEH的調節作用被拉回，最終穩定負荷到所需要的值。 ^[2] 

（1）轉速不等率：5%，汽機從額定負荷100%到0%變化時，所對應的轉速升高值為150r/min。δ=150/3000*100%=5%。也叫速度變動率。一次調頻量的計算：ΔP_f=K*Δf（K為調頻係數,單位為%/r/min，Δf為頻差信號），而K=1/(δ*n₀)* 100%，所以對應我廠二期變化1r/min的轉速差的一次調頻量ΔP_f=1/(3000*5%)*100%*660MW=4.4MW/r/min。

（2）轉速死區：設置轉速死區的目的是為了消除因轉速不穩定（由於測量系統的精度不夠引起的測量誤差）引起的機組負荷波動及調節系統晃動。我廠一二期轉速死區為：±2r/min（0.033Hz）

（3）限幅：6%額定負荷，即在±2r/min的基礎上變化±9r/min的調頻量幅度。設置限幅的主要目的是因為快速大幅度的變負荷會危及到機組的安全運行。對於燃煤發電機組，機組通過調速器（DEH）快速一次調頻變負荷最大幅度應通過試驗確定，主要以汽機調門快速變化時主汽壓力、温度等與機組安全運行參數的變化幅度和速率在允許範圍內為依據，另外加負荷以汽機調門開足為限，減負荷以主汽壓力上升幅度和速度到允許值（低於高旁動作值）為限，一般為6%額定負荷左右。

（4）投運範圍：對於燃煤發電機組，調速器（DEH）一次調頻投運的負荷範圍應為機組正常運行的負荷範圍，應不低於不投油助燃的最低負荷，最高為機組滿負荷。機組在最低負荷或滿負荷時，僅使用DEH側的一次調頻功能，CCS側僅閉鎖與一次調頻相反的調節作用。機組最低不投油助燃負荷時，不因一次調頻而減少燃煤，防止鍋爐熄火，機組最高負荷時，不因一次調頻而增加燃煤，防止機組超壓。CCS側一次調頻投運的負荷範圍應為CCS投入的負荷範圍，一般最低不高於50%額定負荷，最高為機組滿負荷。 ^[3]