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摘 要：快速甩负荷（fast cutback）是指当汽轮机或发电机甩负荷时，使得锅炉不会停运的一种控制措施。根据FCB后机组的不同运行要求，可分为机组带厂用电小网运行和停机不停炉两种不同的运行方式。在新建的火电厂都会增加FCB功能，当整个电网发生故障，电网发生解列，火电厂在缺少外部电源供电的情况下，火电厂带厂用电小网运行，等待电网故障解除后，能快速并网向电网供电，恢复电网运行。本文结合实际，对如何安全稳定确保FCB功能正常工作，稳定发电机组安全运行进行了分析。
关键词：火电厂；快速甩负荷FCB技术；调试运行
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0054-02
在保证设备故障能够被排除的前提下，如果外来电源缺失，加快电厂电网进行黑启动，并尽快向外供电，这个工作难度较大。保证故障结束后供电的正常，在故障消除之后，快速甩负荷FCB功能的运用，在电网事故中实现带厂用电的孤岛运行，恢复供电的速度，保证部分的电源的运行，使得火电机组的机组加快系统的恢复的速度[1]。能够在电网崩溃的状态下幸存下来，恢复火电厂的备用电源的启动，进行汽轮机的数字电液的控制，采用FCB实验的仿真技术，检查部分的功能和自动调节系统，检查辅助机组的减负荷的状态和旁路调节的功能，提供稳定电网的安全保障，实现火电厂高度的自动化运行。
1 快速甩负荷FCB技术概述
快速甩负荷（FCB）技术是一种能够在电网黑启动中发挥关键作用的技术。电网发生故障之后，主开关跳闸的情况下，火电机组触发快速甩负荷（FCB）功能动作，带厂用电负荷运行。具有快速甩负荷（Fast CutBack）功能的火电机组（FCB机组）在应对外部电网故障时，能够快速甩负荷至仅带厂用电负荷，并保持稳定的孤岛运行状态。经过5～10min FCB工况过渡，FCB机组能在电网故障消失后随时并网升负荷，这对电网的快速恢复无疑起到举足轻重的作用，是一种理想的黑启动电源[2]。
2 FCB工况机组的调节状况
单元机组负荷大于30%，FCB许可条件下，发生了FCB动作，FCB工况机组依托控制系统，自动按照既定程序和规则进行调节和控制，需要BMS、MCS、DEH、旁路控制系统以及发电机励磁调节系统等协调工作、共同来完成。
FCB动作后的汽机控制：在FCB工况发生之后，汽轮机转为转速控制的方式，控制转速维持在3000转每分钟，当出现大幅度的甩负荷状态，将触发超速保护控制单元，OPC动作，控制转速在3000r/min，确保自带厂用电频率在50Hz左右，保证供电品质。
3 仿真实验
经过对火电厂的FCB的仿真试验，考虑了控制系统以及旁路和调节系统等，采用仿真的方法，对于FCB进行了用电运行工况的电器动态模拟。采用软件平台模拟了FCB机组的动态模型，在额定工况的运行过程中，断开了机组的主变出口的开关，使得机组在而定工况下达到了3000r/min的状态。
FCB工况发生，励磁电流没有变化，于是进行了电机的机端电压的调高和中调门的关闭，励磁系统转速达到了最高值，针对这个过程做出了相应的反映，发电机甩负荷和系统的解裂都开始变化，恢复到了正常的数值，使得励磁的电压处在了稳定的状态，低压和励磁电压的变化曲线较为明显[5]，额定转速采用OPC保护动作，延时出现，发电机突然开始甩负荷，经过系统调节，电枢反应消失，励磁电流降低。
在机组甩荷过程中，能保证机组运行参数的变化在安全范围内，而且不引起停机停炉保护动作，不危及设备安全，以便有可能较快的重新并网发电，大幅度地缩短了电网的正常供电的时间，电力系统出现了十分大的转变。
4 火电厂快速甩负荷FCB的调试运用
给水泵汽轮机调节系统建模，适应锅炉的蒸发量，进行汽包水位的的规定范围内的位置，保持稳定的给谁流量，直流锅炉中，通过给水量的控制得到燃水比，在完成热汽温的情况下，调节特性较好的蒸汽的热能，达到机械能，电动泵经过能量的转换，采用汽轮发电机的方法，进行电能能够的调速泵的机械能的转换。汽动泵在汽源的运行中，采用低压汽源工作的方法，在快速大范围的降负荷的前提下，将类似于FCB的主汽轮机进行高压汽源的切换，低压的汽源经过主汽轮的机端的抽汽，最终由凝结水泵将冷凝水经过低压加热器送到除氧器中，通过给水泵，将除氧器送到锅炉中，在锅炉给水量发生变化之后，通过改变给水泵的转速，调节给水量，给水泵的转速通过给水泵的汽轮机的转速变化，得到了汽轮机的转速范围的给水过程[6]。
汽轮机进汽流量。设计FCB运行热力系统时，根据厂用电负荷计算出进入汽轮机蒸汽量，此时由于流量很小，流动过程不连续，需要使用非常规热力计算方法。不同项目厂用电负荷情况也存在较大差异，以某600MW项目厂用电约37MW为例，机组所需要进汽量约为240t/h，高压缸排汽参数。要保证汽轮机高压缸超温保护不动作，即高压缸排汽温度不超过保护设定值，同时为高压缸排放装置选型提供参数，温度：425℃，压力：1.5MPa，流量即为高压缸进汽流量。
汽轮机甩负荷，高中压调门快速关闭，防止汽轮机超速，同时全部高、低压旁路系统，打开高压缸排放装置；当汽轮机转速下降时，打开高、中压进汽调节阀，控制汽轮机进汽流量，进入FCB运行工况。
给水泵的汽轮机的调节系统，在汽轮机的调节系统中，一般是采用惯性环节，进行高低压的惯性的时间常数的控制。
仿真过程中，在给定转速的机端，当给定的转速达到了主汽轮机的台阶式升高或者降低的的时候，转速的仿真效果，能够达到了小扰动的状态，数字型的阀门经过快开型阀门的调节，得到了动态过程的不稳定性，不需要对汽源进行切换，也可以有益于水泵汽轮机的转速的控制，通过对低压调节阀门的开度的变化的观察，发现阀门调节过程中开度變化是剧烈的。阀门的安全通过备用高压的给定设定的转速，得到了高低压的汽源的变化幅度的变化，合理配置汽源，然后保证切换之后，给水泵的汽轮机经过负荷的变化，幅度发生了一定的延长，在低压油动机的输出的阀门调节的状态下，采用阀门开度达到最佳的方式，显示主汽轮机负荷的变化[7]。
FCB的汽机控制在转速控制的方式下，整个过度的过程是在允许的额范围内进行大幅度的甩负荷，在汽机的转速调节下，速度不断上升，触发的超速保护控制单元在远方DCS遥控下，转速降低，DEH自动转入转速控制阶段，转速的目标发生了降低，机组的转速的飞升速度达到了出力的状态，调门快关的时间和调门关闭的严密性具有一定的关系。
整个热力循环在高温高压蒸汽的状态下，经过再热器升温，达到了凝结水泵和给水泵，再送回锅炉中，进入高压泵之后，中压和低压泵在经过低旁和高旁的替代之后，避免蒸汽发生超压。汽压恢复之后，控制住了汽温和汽压。
5 结 语
通过本文论述分析，我们可以看出火电机组在成功实现FCB工况之后，电厂系统实现了高速准确的运转。通过甩负荷的FCB工况的调试，火电机组的功能的实现具有了现实意义。
参考文献
[1]孔繁林.FCB工况下汽机DEH控制系统的改进[J].青海电力，2015（3）：69～72.
[2]孙灵芳，宫远洋.火电机组FCB磨煤机停运优化策略[J].计算机仿真，2017（1）：118～122.
[3]李岩鹏.发变组保护逻辑实现FCB功能分析及FCB保护配置[J].大科技，2014（22）：125～126.
[4]王 静，刘 艳，张根生，等.火电机组快速甩负荷功能的实现[J].电工电汽，2014（12）：45～47，53.
[5]郭 萌，何亚刚，顾玉春，等.660MW超超临界机组快速甩负荷控制策略及其试验[J].电力建设，2014（9）：97～102.
[6]任海彬.京能宁东国产660MW超临界机组FCB功能的实现[D].华北电力大学（北京），2016.
[7]王 静.火电厂黑启动恢复及其仿真研究[D].华北电力大学，2015.
收稿日期：2018-4-27
作者简介：罗雄元（1978-），男，壮族，广西田阳人，工程师，本科，主要从事火力发电厂热工仪器仪表和设备的维护及调试工作。
关键词：火电厂；快速甩负荷FCB技术；调试运行
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0054-02
在保证设备故障能够被排除的前提下，如果外来电源缺失，加快电厂电网进行黑启动，并尽快向外供电，这个工作难度较大。保证故障结束后供电的正常，在故障消除之后，快速甩负荷FCB功能的运用，在电网事故中实现带厂用电的孤岛运行，恢复供电的速度，保证部分的电源的运行，使得火电机组的机组加快系统的恢复的速度[1]。能够在电网崩溃的状态下幸存下来，恢复火电厂的备用电源的启动，进行汽轮机的数字电液的控制，采用FCB实验的仿真技术，检查部分的功能和自动调节系统，检查辅助机组的减负荷的状态和旁路调节的功能，提供稳定电网的安全保障，实现火电厂高度的自动化运行。
1 快速甩负荷FCB技术概述
快速甩负荷（FCB）技术是一种能够在电网黑启动中发挥关键作用的技术。电网发生故障之后，主开关跳闸的情况下，火电机组触发快速甩负荷（FCB）功能动作，带厂用电负荷运行。具有快速甩负荷（Fast CutBack）功能的火电机组（FCB机组）在应对外部电网故障时，能够快速甩负荷至仅带厂用电负荷，并保持稳定的孤岛运行状态。经过5～10min FCB工况过渡，FCB机组能在电网故障消失后随时并网升负荷，这对电网的快速恢复无疑起到举足轻重的作用，是一种理想的黑启动电源[2]。
2 FCB工况机组的调节状况
单元机组负荷大于30%，FCB许可条件下，发生了FCB动作，FCB工况机组依托控制系统，自动按照既定程序和规则进行调节和控制，需要BMS、MCS、DEH、旁路控制系统以及发电机励磁调节系统等协调工作、共同来完成。
FCB动作后的汽机控制：在FCB工况发生之后，汽轮机转为转速控制的方式，控制转速维持在3000转每分钟，当出现大幅度的甩负荷状态，将触发超速保护控制单元，OPC动作，控制转速在3000r/min，确保自带厂用电频率在50Hz左右，保证供电品质。
3 仿真实验
经过对火电厂的FCB的仿真试验，考虑了控制系统以及旁路和调节系统等，采用仿真的方法，对于FCB进行了用电运行工况的电器动态模拟。采用软件平台模拟了FCB机组的动态模型，在额定工况的运行过程中，断开了机组的主变出口的开关，使得机组在而定工况下达到了3000r/min的状态。
FCB工况发生，励磁电流没有变化，于是进行了电机的机端电压的调高和中调门的关闭，励磁系统转速达到了最高值，针对这个过程做出了相应的反映，发电机甩负荷和系统的解裂都开始变化，恢复到了正常的数值，使得励磁的电压处在了稳定的状态，低压和励磁电压的变化曲线较为明显[5]，额定转速采用OPC保护动作，延时出现，发电机突然开始甩负荷，经过系统调节，电枢反应消失，励磁电流降低。
在机组甩荷过程中，能保证机组运行参数的变化在安全范围内，而且不引起停机停炉保护动作，不危及设备安全，以便有可能较快的重新并网发电，大幅度地缩短了电网的正常供电的时间，电力系统出现了十分大的转变。
4 火电厂快速甩负荷FCB的调试运用
给水泵汽轮机调节系统建模，适应锅炉的蒸发量，进行汽包水位的的规定范围内的位置，保持稳定的给谁流量，直流锅炉中，通过给水量的控制得到燃水比，在完成热汽温的情况下，调节特性较好的蒸汽的热能，达到机械能，电动泵经过能量的转换，采用汽轮发电机的方法，进行电能能够的调速泵的机械能的转换。汽动泵在汽源的运行中，采用低压汽源工作的方法，在快速大范围的降负荷的前提下，将类似于FCB的主汽轮机进行高压汽源的切换，低压的汽源经过主汽轮的机端的抽汽，最终由凝结水泵将冷凝水经过低压加热器送到除氧器中，通过给水泵，将除氧器送到锅炉中，在锅炉给水量发生变化之后，通过改变给水泵的转速，调节给水量，给水泵的转速通过给水泵的汽轮机的转速变化，得到了汽轮机的转速范围的给水过程[6]。
汽轮机进汽流量。设计FCB运行热力系统时，根据厂用电负荷计算出进入汽轮机蒸汽量，此时由于流量很小，流动过程不连续，需要使用非常规热力计算方法。不同项目厂用电负荷情况也存在较大差异，以某600MW项目厂用电约37MW为例，机组所需要进汽量约为240t/h，高压缸排汽参数。要保证汽轮机高压缸超温保护不动作，即高压缸排汽温度不超过保护设定值，同时为高压缸排放装置选型提供参数，温度：425℃，压力：1.5MPa，流量即为高压缸进汽流量。
汽轮机甩负荷，高中压调门快速关闭，防止汽轮机超速，同时全部高、低压旁路系统，打开高压缸排放装置；当汽轮机转速下降时，打开高、中压进汽调节阀，控制汽轮机进汽流量，进入FCB运行工况。
给水泵的汽轮机的调节系统，在汽轮机的调节系统中，一般是采用惯性环节，进行高低压的惯性的时间常数的控制。
仿真过程中，在给定转速的机端，当给定的转速达到了主汽轮机的台阶式升高或者降低的的时候，转速的仿真效果，能够达到了小扰动的状态，数字型的阀门经过快开型阀门的调节，得到了动态过程的不稳定性，不需要对汽源进行切换，也可以有益于水泵汽轮机的转速的控制，通过对低压调节阀门的开度的变化的观察，发现阀门调节过程中开度變化是剧烈的。阀门的安全通过备用高压的给定设定的转速，得到了高低压的汽源的变化幅度的变化，合理配置汽源，然后保证切换之后，给水泵的汽轮机经过负荷的变化，幅度发生了一定的延长，在低压油动机的输出的阀门调节的状态下，采用阀门开度达到最佳的方式，显示主汽轮机负荷的变化[7]。
FCB的汽机控制在转速控制的方式下，整个过度的过程是在允许的额范围内进行大幅度的甩负荷，在汽机的转速调节下，速度不断上升，触发的超速保护控制单元在远方DCS遥控下，转速降低，DEH自动转入转速控制阶段，转速的目标发生了降低，机组的转速的飞升速度达到了出力的状态，调门快关的时间和调门关闭的严密性具有一定的关系。
整个热力循环在高温高压蒸汽的状态下，经过再热器升温，达到了凝结水泵和给水泵，再送回锅炉中，进入高压泵之后，中压和低压泵在经过低旁和高旁的替代之后，避免蒸汽发生超压。汽压恢复之后，控制住了汽温和汽压。
5 结 语
通过本文论述分析，我们可以看出火电机组在成功实现FCB工况之后，电厂系统实现了高速准确的运转。通过甩负荷的FCB工况的调试，火电机组的功能的实现具有了现实意义。
参考文献
[1]孔繁林.FCB工况下汽机DEH控制系统的改进[J].青海电力，2015（3）：69～72.
[2]孙灵芳，宫远洋.火电机组FCB磨煤机停运优化策略[J].计算机仿真，2017（1）：118～122.
[3]李岩鹏.发变组保护逻辑实现FCB功能分析及FCB保护配置[J].大科技，2014（22）：125～126.
[4]王 静，刘 艳，张根生，等.火电机组快速甩负荷功能的实现[J].电工电汽，2014（12）：45～47，53.
[5]郭 萌，何亚刚，顾玉春，等.660MW超超临界机组快速甩负荷控制策略及其试验[J].电力建设，2014（9）：97～102.
[6]任海彬.京能宁东国产660MW超临界机组FCB功能的实现[D].华北电力大学（北京），2016.
[7]王 静.火电厂黑启动恢复及其仿真研究[D].华北电力大学，2015.
收稿日期：2018-4-27
作者简介：罗雄元（1978-），男，壮族，广西田阳人，工程师，本科，主要从事火力发电厂热工仪器仪表和设备的维护及调试工作。