电网“强馈入弱开机”状态下1000MW机组新型协调控制系统开发及一次调频能力研究

为了提高机组的调峰、调频性能及运行经济性,开发了新的协调控制系统,介绍了利用凝结水节流参与负荷调节、锅炉智能超调、汽机调门阀限自动调节等技术,实现汽机高压调门全开下的机跟炉的协调控制方式(CTF)以及新的一次调频功能。投用新型协调控制后,经过现场一次调频模拟试验得出,得出了新的一次调频能够满足上海电网对火电机组一次调频的性能要求的结论。     

中间再热机组一次调频特性研究

针对电网频率变化大,并网机组一次调频性能差的现象,对中间再热汽轮机组的调节系统进行设计,将频差信号以前馈信号的方式叠加到高压调门和中压调门指令上,让中压调门和高压调门同时参与一次调频,充分利用中间再热容积中的蓄热。仿真结果显示,设置了高、中压调门前馈信号后,中间再热机组的一次调频性能得到了很大程度的改善,负荷响应能力显著提高,调节系统的稳定性能良好,但要实现中压调门前馈信号的控制方式则还需要完成相关的研究工作。     

改善火电机组AGC调节品质的技术手段及试验研究

针对火电机组负荷响应速度慢、长期承担负荷变化调节的因素,提出改善机组AGC调节品质的技术手段。分别提高汽轮机调门响应负荷指令速度、增强煤量和一次风量的前馈作用、采用定压一滑压联合调节方式和正确使用风煤交叉限制的4种新型调节手段。通过AGC跟随试验及曲线分析,证明此改善方法是可行的。     

超临界600MW汽轮机高压调节汽门优化及经济性分析

某型号国产引进型超临界600MW汽轮机,自投产以来高压调节汽门一直采用厂家原有的阀门管理方式运行,低负荷下高压缸效率下降较大,调门压损有进一步降低的潜力。对该汽轮机高压调节汽门进行了优化试验和经济性分析,结果表明,机组低负荷下的经济性有较大提高。     

基于功频调节的二次再热机组一次调频研究

针对二次再热机组的一次调频负荷响应不足问题,以1000MW超超临界二次再热机组为研究对象,基于机理分析法建立二次再热机组一次调频动态仿真数学模型,开发实时动态仿真平台,仿真分析基于功频调节原理的一次调频动态特性。仿真结果表明:基于功频调节原理的一次调频方式在负荷响应速度及幅度方面均优于传统的频差调节方式,提高了机组的负荷响应能力,但对应的主汽压力波动幅度高于频差调节方式。     

1000MW超超临界汽轮机配汽方式优化试验

介绍了某电厂1 000MW超超临界机组调门优化滑压试验和负荷变动试验情况。通过试验得到,在高压调门开度为30%和50%时,热耗率分别比高压调门全开时大35(kJ/kW·h)和15(kJ/kW·h);在补气阀限位25%开度运行条件下,当高压调门开度为50%时,机组对负荷变化的响应速度较快,能够满足电网对偏差的要求。试验表明,采用50%调门开度的滑压曲线运行,可兼顾机组经济性和负荷响应能力。     

液调机组高压调门故障分析及处理

在电网深度调峰的要求下,各火电厂均尽力降低机组最低安全运行负荷。但由于一次调频要求,深度调峰期间电网下达一次调频指令时,液调机组容易出现高压调门摆动。通过分析,认为问题的解决方向在于深度调峰的最低负荷应与一次调频负荷区分开,并保留裕度,此外低负荷对汽门控制也有影响。此次事故处理方案可为液调机组类似事故处理提供借鉴。     

S109E联合循环机组一次调频控制策略的研究与实现

简要分析了GE-9E燃气蒸汽联合循环机组转速控制、负荷控制等与一次调频有关的逻辑,介绍了对原9E机组一次调频转速扰动下燃机、汽机负荷的动态响应情况及问题,提出一套在MARK V实现电网要求一次调频功能的控制逻辑。投运及其试验结果表明,采用这套控制逻辑后,9E燃气蒸汽联合循环机组能满足电网的一次调频要求。     

基于零号高压加热器的深度调峰控制策略研究

为提高燃煤火电机组深度调峰脱硝装置投运率、满足电网快速调峰和调频需求,以及提升机组低负荷运行经济性,设计基于零号高压加热器的宽负荷脱硝、深度调峰和调频等控制策略,针对某660 MW机组加以实施和试验验证。试验结果表明：基于零号高压加热器的深度调峰控制功能,利用机组高压回热系统蓄能参与负荷控制,机组深调期间能够满足1%P_e/min的AGC变负荷和电网频差0.083 Hz内的一次调频响应需求;在机组深度调峰期间可增开汽轮机进汽调阀,减少节流损失,全开工况下可降低发电煤耗超过1.6 g/(kW·h);协同深度调峰期间机组快速负荷响应和脱硝烟温控制需求,能够维持脱硝入口烟温超过安全限值,实现脱硝系统安全稳定投运。     

超超临界机组低频振荡原因分析及抑制措施

针对汽轮发电机组出现低频振荡事件,分析了振荡发生的原因及机理,提出了用于抑制低频振荡的控制优化方法。对汽机高压调阀进行流量特性试验,优化流量特性曲线,合理设计重叠度,提高控制精度;优化配汽方式,在提高经济性的同时有助于抑制低频振荡;优化控制策略,采用变参数自适应控制结合变负荷智能超调、智能一次调频控制,提高机组调节性能。现场试验结果表明,该方法能提升机组一次调频性能,抑制发电机组低频振荡的发生。     

某电厂M701DA型燃气轮机一次调频功能分析及改进

对M701DA型燃气轮机一次调频功能进行了分析。该燃机可在三种模式下参与电网的一次调频,其中投入自动负荷运行开启模式的转速控制方式下调频性能最优,能够快速响应并实现无差调节。为提高电网的电能品质,满足电网对并网机组一次调频的监督与管理,控制系统中增设一次调频在线测试功能,从而验证该系统的功能完备性、运行正确性。     

浅析1000MW机组供热一次调频控制应用

1000MW机组经过热网系统的改造后,需要更大的抽汽量被供热使用,低压缸负荷调节幅度及响应速度降低,导致机组响应一次调频能力减弱。结合电厂实际运行情况,对供热调门进行适当优化,作为一次调频能力的补充手段,为机组安全经济运行提供了保障。     

火电汽轮机高调门调频能力的实时评估方法

汽轮机高调门是火电机组参与电网调频任务的最关键功能部件之一,因此其工作时的安全稳定性极其重要。针对汽轮机顺序阀方式下出现的由于高调门硬件问题导致的机组负荷控制不稳定而不满足调频需求的问题,提出了一种基于通过增加高调门阀后压力测点的高调门调频能力实时评估方法,能够实现在不进行专门实验的基础上有效识别经常发生的由高调阀硬件链接松动等导致汽轮机调频能力下降的问题。实际案例数据分析结果显示:该方法对于实际故障的预警及处理更有实效性。这对机组调频能力在线评估具有一定的实际工程价值。     

汽轮机一次调频性能不稳定故障的诊断及解决

针对亚临界300MW汽轮机出现的一次调频性能不稳定问题,进行了高调门流量特性的综合测试诊断,结合理论分析发现了高调门存在硬件间隙故障,找到了调频性能不稳定的根源所在。当机组高调门存在硬件链接不紧密故障时,不仅会引起负荷突变故障,而且还会导致一次调频性能不稳定。然后,针对机组实际调门故障情况,基于阀门重组策略设计了新的顺序阀规律,不仅能够兼顾机组调频性能问题,而且能够使1号、2号瓦的瓦温和轴振值维持在原有稳定水平。因此,该测试方法及优化策略具有一定的有效性及应用价值。     

700MW超临界火电机组协调控制系统优化

为提高机组的协调控制调节品质,对原控制系统策略的不足进行分析,从锅炉主控、汽机主控、给水调节、燃料调节、一次风压调节、磨煤机风门控制等方面进行优化,满足发电机组的AGC负荷调节的速率及精度要求。优化后增强了锅炉对煤种变化的适应能力,机组主要参数调节品质优良,机组安全稳定经济运行水平得到提升。     

GE燃机主控系统特点及其一次调频特性研究

简要介绍GE的单轴和多轴燃气蒸汽联合循环机组的热力系统结构以及机组的主控系统特点,包括DCS侧的一次调频回路以及Mark侧的最小门控制逻辑、转速调节回路等。之后,通过试验了解GE单轴和多轴联合循环机组在转速阶跃扰动下各控制回路输出及燃机、汽机负荷的动态响应情况,从而分析其控制特点和一次调频特性,最后针对提高多轴机组一次调频特性给出相应的修改建议。     

水电机组一次调频协调控制策略

针对水电站监控系统与机组调速器缺乏一次调频协调配合策略,且一次调频不能有效避开机组振动区等问题,提出了一种水电机组一次调频协调控制策略,即根据机组振动区范围、最大最小负荷限值和实际发电功率确定机组的调频裕量;根据机组的实际频差和调频裕量确定调频功率修正值和调频频差修正值;根据调频频差修正值和机组运行工况变换调速器开度模式PID的控制偏差;根据调频功率修正值补偿监控系统功率给定值,由监控系统完成一次调频闭环控制。现场试验与仿真试验对比结果表明,该策略实现了水电站监控系统与机组调速器在一次调频过程中的协调控制,并能有效避开机组振动区,为改进水电机组的一次调频控制提供了有益参考。     

基于系统仿真的火电机组一次调频性能优化

火电机组的一次调频性能不仅对电网的安全稳定有重要意义,也关系到机组本身运行经济性。为实现机组一次调频性能的优化,通过系统辨识构建符合机组实际特性的汽轮机调节系统,并增加一个阀门流量非线性环节使模型结构更为真实。基于模型实现了对一次调频影响因素的量化分析,根据分析结果修正了阀门流量函数,增加主汽压力修正环节,基于鲁棒性考虑实现了对一次调频控制参数的重新整定,最终使机组一次调频功能设置更趋合理。实际机组的一次调频试验表明:不同负荷条件下,调整后机组负荷响应速度指标均能满足规程要求,故其一次调频性能是令人满意的。     

700 MW机组调频辅助服务控制系统优化提升

  目的  珠海发电厂两台700 MW机组的DCS系统采用日本三菱的DIASYS Netmation分散控制系统,机组采用定-滑-定的变压运行方式。目前投用AGC方式下变负荷速率偏低、负荷精度控制性能较差,调频响应情况较差,汽压汽温等主要参数波动大,调节品质差,不利于机组的安全稳定运行。  方法  通过控制方式建模,结合试验数据,得出系统设计方向。在“先控系统”实时优化控制软件包的基础构架上,针对性设计基于先进控制技术的新型AGC控制、一次调频控制、机组协调控制（CCS）、主汽温及再热器温度控制方案、通过仿真系统的模拟试验,确定各控制回路的原始参数。  结果  该项目实施后,调频辅助服务外挂先控系统与主机DCS系统实现无扰切换,综合调频性能显著提高。  结论  采用外挂先进控制系统实现优化控制策略后,大大提高了机组AGC综合调频性能,达到了预期目标。采用外挂先进控制系统,机组负荷率大幅提高、调频响应时间及精度都得到了大幅提高,总体调频性能提升显著,为机组参与调频市场竞争打下了良好基础。     

1GW超超临界机组阀点滑压的自动寻优与精确控制

滑压运行是提高机组部分负荷运行经济性的主要手段,为了进一步降低机组能耗,在汽轮机传统滑压运行的基础上,通过试验分析了阀点滑压对机组各项参数的影响,充分利用了新阀门配汽方式,确定合理的阀门重叠度,进一步采用了阀点滑压运行,得出汽轮机阀门最佳运行方式,并通过背压校正机前压力,实施新协调控制系统优化机组参数等控制策略,使汽机调门实时处于最佳阀点运行,并实现了机组全季节经济滑压运行,有效降低了机组能耗。