1、分析火電機組快速甩負荷功能的實現摘要：快速甩負荷功能的實現能夠為電力系統穩定運行和故障恢復檢修提供重 要安全保障，加快火電機組的恢復速度。為此，文章在闡述火電機組快速甩負荷 技術和快速甩負荷機組調節情況的基礎上，接招了某火電機組自動模式快速甩負 荷試驗過程，驗證在火電機組配置低容量旁路火電機組實現快速甩負荷的可行性， 通過試驗結果探究出影響火電機組快速甩負荷功能的因素，并就該機組實現快速 甩負荷存在的問題做出進一步的分析。關鍵詞：火電機組；快速甩負荷；功能實現從近幾年我國發生的多起大停電事故情況來看，不管國家經濟發展如何，都 不可避免的存在發生大面積停電的可能性。為此，怎樣在事故發生之后快速恢

2、復 用電、減少損失成為電網相關人員需要思考和解決的問題。其中，黑啟動電源對 黑啟動和電網恢復有著十分重要的作用，為此需要合理選擇黑啟動電源，實現機 組快速并網供電，從而在最大限度上縮短電網恢復時間，減少損失。一、火電機組快速甩負荷技術在電網出現嚴重故障的時候會導致火電機組主開關發生跳閘，機組和電網出 現解裂。在電網出現故障的時候如果將火電機組切除，火電機組一般會進入到以 下三種狀態：第一，機組停機停爐。機組停機停爐主要是指鍋爐內部的主要燃料 發生跳閘。在這種情況出現之后，鍋爐和汽機會出現停止工作的現象，勵磁系統 和調速系統會被關閉。第二，機組停機不停爐。在出現這種情況的時候汽輪機組、 發電機組

3、會停止運行，鍋爐維持在最低負荷狀態下運行。第三，機組不停機不停 爐。在出現這種情況的時候發電機和汽機都能夠維持在基本運行狀態，火電機組 會被維持在用電孤島運行階段。二、火電機組快速甩負荷工況發生和機組調節情況（一）汽機控制火電機組快速甩負荷工況發生之后，汽輪機的運作會轉變為轉速控制方式， 這個時候需要要求過渡過程的轉動速度變化被控制在允許的范圍內。在發電機大 幅度甩負荷的情況下，汽機的轉動速度會出現不同程度的上升，這個時候會觸發 到超速保護控制單元動作，轉速目標數值下降。（二）旁路控制在一般情況下，大容量機組的整個熱力循環如圖一所示，機組在正常運行的 時候，鍋爐燃燒內部產生的高溫高壓蒸汽會進入

4、到高壓缸做功，排氣相應的進入 到再熱器中升溫，之后進入系統中進行低壓缸做功。汽機會將蒸汽的熱能轉變為 機械能，并由發電機將轉換成功的電能提供給電網。圖一：機組熱力循環示意圖三、某火電機組快速甩負荷試驗分析（一）機組情況某火電機組主機設備采用的是300MW級亞臨界機組，鍋爐為自然循環，一 次中間再熱，具體參數信息如下：蒸發量每小時1200噸；過熱蒸汽溫度和壓力 分別為541攝氏度和17.5Mpa；再熱蒸汽溫度和壓力分別為541攝氏度和 3.9 Mpa；發電機是無刷勵磁型的發電機，額定容量為412MVA。（二）火電機組快速甩負荷試驗1、試驗過程在2017年6月22日11： 23,以手動的方式拉掉1

5、號機組的主要開關，快速 甩負荷產生，（如圖二A點所示）在10s范圍內，機組負荷會在瞬間從352.1MW 調節到13.4MW帶廠用電運行，汽輪機的各個調節閥門會快速關閉，PCVC聯開。 汽輪機組轉速在2.1s內達到每分鐘3123r，轉速下降之后超速控制邏輯復位中調 節閥開啟到預設的開度，第二次引發OPC動作。快速甩負荷信號產生之后，高低 壓旁路會快速打開參與壓力調節，高排通風閥快速聯鎖打開，各個階段抽汽逆止 門聯鎖關閉，兩臺汽泵并列運行。伴隨再熱汽冷端壓力的降低，IV的開度不斷增大，GV開啟和IV共同控制轉 動速度，且在IV關閉之后轉速快速下降到圖二中的E點位置上，隨后上升到圖二 中的F點位置上

6、，后來經過六分鐘實現成功并網。圖二：汽輪機轉速曲線2、試驗成功的關鍵問題第一，汽輪機數字電液轉速控制。對于公司的技術機組，火電快速甩負荷機 組的控制邏輯和OPC邏輯基本相同，在機組負荷超過30%的時候發電機主開關會 突然斷開，同時直接觸發OPC，關閉所有高中壓調節閥，這個時候轉速可能還沒 有達到103%的動作轉速，被稱作是負荷預測功能。LDA位置在發出請求之后， OPC系統通過控制油壓能夠在快速的時間內關閉調節閥，避免因為轉速擴大引起 的危急遮斷系統。第二，再熱蒸汽冷端壓力小于0.828MPa的問題。高壓缸進汽 要求再熱蒸汽冷端壓力低于0.828MPa。高壓缸排氣溫度超過427攝氏度的時候，

7、高壓缸調節級后的壓力和高排壓力的比值要比1.7s小。為此，在火電快速甩負荷 機組結束準備并網的時候要降低再熱蒸汽冷端壓力，使這個壓力低于0.828MPa。 第三，高壓缸排氣溫度的控制。為了確保火電快速甩負荷機組的有效應用需要采 取有效的措施避免高壓缸排氣溫度快速上升。在機組甩荷之后，中壓缸進汽控制 轉速，高壓調解閥門在完全關閉少量漏氣之后會進入到高壓缸中，最末端葉片摩 擦產生的熱量無法及時消散，由此導致高壓缸排氣溫度過高。針對這個問題，在 最開始設計火電快速甩負荷機組的時候需要在排氣管道上安裝高排通風閥，并盡 可能增大通風閥的通徑。經過試驗操作證明，甩負荷后到并網之前，通過快速打 開高排通風閥

8、能夠有效降低高壓缸排氣溫度。第四，強化對鍋爐燃燒的控制。火 電快速甩負荷機組實現的重要條件是降低鍋爐負荷，從實踐操作情況來看，通過 快速減少燃料能夠在最大限度上降低鍋爐負荷，伴隨而來的是主汽壓力的快速提 升。第五，運行操作經驗。火電快速甩負荷機組功能的成功需要主系統、輔系統 的多方參與，并由相關人員結合實際情況來調整重要運行參數。為此，在火電快 速甩負荷機組動作之后，運行人員要能夠快速、準確地對機組運行狀態做出綜合 評估，結合評估結果進行相應的操作。但是從實際運行情況來看，因為一些突發 性問題，火電快速甩負荷機組運行會出現一些故障問題。為此，對于擁有仿真培 訓系統的電廠，需要其充分利用自身條件

9、，通過仿真培訓來強化運行人員的火電 快速甩負荷機組運行操作經驗。結束語綜上所述，火電快速甩負荷機組功能的實現和有效利用能夠在一定程度上減 少電網大面積停電之后黑啟動、快速恢復用電的損失。但是從近幾年火電快速甩 負荷機組應用管理發展實際情況來看，我國和國外先進國家相比仍然存在較大的 差距，特別是需要在管理服務政策和技術規范等方面進一步強化建設，為火電快速甩負荷機組試驗操作提供充足理論支持，實現電網安全發展。參考文獻：廖詩武，曾凱文，姚偉.火電快速甩負荷機組動態仿真建模J.電工技術學 報，2017，32（4）： 212-220.金春林，肖鴻元，孫博.火電機組FCB功能的實現J.吉林電力，2016，44（6）： 31-35.叢日學，于曉輝，孟祥玉1.火電機組快速