河源电厂超超临界2×600MW机组一次调频控制策略及其优化

根据《广东电网发电机组一次调频管理规定》的一次调频响应时间应小于或等于3 s、在电网频率变化超过机组一次调频死区开始时的45 s内机组出力实际调节量应达到理论调节量的70％以上、一次调频稳定时间应小于60 s的要求,以及依据机组一次调频实际贡献电量(频率越限期间机组发电出力偏离原计划曲线的积分电量),对河源电厂超超临界600 MW机组一次调频功能进行考核,发现一次调频存在响应速度较慢、调频幅度不足等问题.对此,对机组一次调频功能的频差信号的选取方式、汽轮机主控及负荷闭锁控制逻辑等进行了优化.频差实际响应结果表明,优化后机组一次调频功能能够满足广东电网一次调频的要求.     

基于PMU的云南电网一次调频特性在线监测

近年来云南电网不断有水火电机组投产,每台机组均在投产时投入一次调频功能。但目前对机组一次调频性能的评价与考核仍未形成有效的定量评价体系。电网广域测量系统( WAMS )整合各电厂、变电站P MU子站数据,能实时同步测量电网各重要发电机组的状态信息,并将相应数据汇集到中心数据平台上,为一次调频在线监测与分析提供了有利条件。“基于P MU的云南电网一次调频特性在线监测”充分利用已建成并稳定运行的云南电网WAMS数据平台,实现电网大中型机组一次调频实时监视、机组一次调频性能统计和历史查询、区域一次调频性能评价等功能。项目实施核心思路是：通过采集各机组机端(或区域联络线)有功功率、频率,监测和统计各机组(区域联络线电源侧)一次调频运行或测试情况,在发生频率有效扰动或机组收到一次调频测试信号后计算各机组的实际贡献电量、理论贡献电量、贡献电量指数等重要运行指标,分析各机组一次调频动作行为,并以机组一次调频效果为主要依据对机组一次调频性能进行考核,将基础数据或分析结果永久保存。     

西北电网一次调频评价指标研究

为了更加公平、科学、合理、有效地考核机组一次调频效果,分析了机组一次调频能力评价手段和现有考核方法,提出针对大扰动及小扰动分别计算积分贡献电量,在大扰动方式下根据机组对电网频率随动性附加不同权重的算法,在小扰动方式下根据机组一次调频动作速度附加不同权重的算法,并结合正确动作率,考虑水火电分开,给出了考核电量补偿公式。随后对2台机组的实际出力数据进行了计算分析,结果表明这种贡献电量算法可以更加科学、有效地评价机组一次调频对电网频率稳定的贡献程度,可以使考核奖励结果更为科学有效。     

基于广域相量测量系统的电网一次调频能力预测

机组的一次调频能力对电网频率波动后快速恢复具有重要作用,文中关注电网实时的一次调频能力,提出了一种基于广域相量测试系统(WAMS)同步相量测量装置(PMU)数据的电网一次调频能力预测方法。该方法基于WAMS的各发电机组一次调频性能历史统计信息,从时间维度和频差维度两方面统一考虑,在单机贡献电量预测的基础上,计算得到电网在1 min内能快速调出的机组出力。该功能已在江苏电网WAMS中投入实际运行,可为电网的调度控制提供辅助决策。     

670MW火力发电机组一次调频性能分析

大容量火力发电机组在电网中的比例不断增加,用户对电能质量的要求不断提高,电网频率的稳定性越来越受到重视。单元机组一次调频随着电网负荷变动,通过汽轮机调节系统,利用锅炉蓄能来满足电网负荷变化。通过对机组阀门特性整定、频率信号处理等优化方法来提高机组一次调频动作性能,提高发电机组和电网的安全经济水平,达到节能的目的。     

西北电网一次调频积分电量计算方法的讨论

2012年3月25日西北电网频率因机组跳闸发生较大波动,西北电网调控中心对宁夏电网内石嘴山二电厂、中宁二电厂、大坝电厂机组一次调频积分电量计算分析的结果与机组实际动作情况存在明显差异.针对现有一次调频积分电量计算方法存在的问题,对3台机组实际出力数据进行计算分析,提出改进意见.分析结果表明:改进后的方法可以更准确地计算机组一次调频积分电量,从而更公平、合理地评价机组一次调频对电网频率稳定的贡献程度.     

发电机组一次调频性能在线测试功能的开发与实施

针对目前上海电网AGC方式下直接监测机组一次调频性能误差太大的问题,开发了新的一次调频测试功能。该功能设计和研究了模拟电网扰动时频率变化的仿真模型,提高了进行发电机组一次调频性能测试的合理性和正确性,达到了测试发电机组真实的、电网需要的一次调频性能的目的。同时,通过PMU系统实现了远程一次调频在线测试功能,使得调度侧对发电机组进行一次调频性能评价更正确。     

江西省水电机组一次调频性能优化关键技术研究

为提高江西省内水电机组的一次调频性能,分析省内机组一次调频存在的典型问题,围绕一次调频控制结构优化设计及改进型增强一次调频算法研究两个关键点,针对性地提出了水电机组一次调频性能优化方法.从优化后的应用效果看,该方法在保证电网安全稳定的基础上,提高了机组一次调频调节速度,增大了调频贡献电量,使机组更易满足电网对一次调频考核要求.     

水力机组一次调频试验过程探讨

发电机组一次调频性能关系到电网频率稳定,其性能的优劣直接影响电能质量。而水力机组参与电网一次调频,发挥其快速响应的作用,对控制电网电能质量贡献巨大。针对水力机组一次调频试验过程中存在的运行模式和参数优化问题,提出几点改进意见。     

广东电网统调机组一次调频性能评价系统的实施

在介绍广东电网统调机组一次调频性能评价系统功能结构、数据流程的基础上,重点分析和对比了机组一次调频性能评价的3种方法——基于参数实测的评价法、基于调频电量的评价法、综合性能评价法,得出采用综合性能评价法更合理、更全面、更严格的结论。对广东电网两次频率扰动事件中统调机组一次调频评价结果进行统计和分析,说明建设机组一次调频性能评价系统的重要性。     

提升火电机组一次调频性能的火电-储能一体化系统研究

提出了一种火电-储能一体化系统的构造方法,并设计了协同调频控制策略以改善火电机组一次调频性能。在严重有功扰动场景下,利用储能装置的快速响应能力提升了火电机组的一次调频响应速率,改善系统频率跌落深度。在负荷日常波动场景下,利用储能装置响应一次调频指令的高频分量,抑制了火电机组一次调频功能的频繁动作。此外,提出了储能能量恢复控制策略,采用火电充裕的能量恢复储能荷电状态,避免储能的过度充放。算例分析表明,所提方法可有效提升火电机组的一次调频性能,并能够有效维持运行过程中储能的荷电状态。     

储能电站安全参与电网一次调频的优化控制策略

为安全实现储能系统对电网准确快速调频,对于系统频率偏移引起的有功率需求,提出一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)、健康状态(state of health,SOH)的储能辅助调频自适应优化控制策略,该策略依据储能单元实时状态决定多组储能单元参与电网一次调频的最优投切情况,在频率变化初期多组储能单元...     

特高压直流闭锁后超（超）临界机组大频差控制策略

特高压直流输电系统发生直流闭锁故障时,受电端电网瞬间损失功率必须依靠区域内电厂调频来弥补,火电机组的作用尤为关键,现阶段火电厂多为高参数大容量机组,机组的蓄能非常有限,电网直流闭锁故障引发的大频差一次调频动作时,火电机组一次调频贡献电量受到机组蓄能的影响,不利于电网事故的快速恢复,还可能引起电网频率的振荡。以目前比较典型的600 MW等级火电机组为例,在皖电东送田集电厂进行大频差时一次调频和协调控制策略的相关试验,研究优化方向,采用了形式多样的新型控制策略,改善机组协调控制和一次调频性能,提高事故状态下火电机组对电网的贡献度。     

考虑新能源性能风险的调频辅助服务市场出清与调度策略

新能源机组具有控制灵活以及响应迅速等特点,在技术上具有参与电力系统调频的能力,如将其作为一种调频资源,将有利于缓解系统调频压力。考虑到新能源机组出力具有一定的波动性与不确定性,文中提出了新能源参与调频的辅助服务市场机制,以调频准确性概率指标评估其调频性能指标,进行其调频风险损失量化计算,建立了考虑新能源调频风险的市场出清模型;在实际调度过程中,考虑新能源机组实时调频准确性与历史数据的偏差,构建了基于模型预测控制的实时调频调度模型,根据调度结果和机组实时出力的准确性指标对调度进行反馈校正。提出的市场机制和调度策略既充分利用新能源作为调频资源,又有效地控制了新能源调频出力不确定性的风险。仿真结果验证了模型和算法的有效性。     

基于周期性最大功率点检测的风电机组功率备用控制方法

风电机组通常运行于最大功率输出模式,无法为受扰电网提供紧急功率支撑。稳态时预留部分出力可提高风电机组主动电网支撑能力,为此提出一种基于周期性最大功率点(MPP)检测的风电机组功率备用控制(PRC)方法。通过周期性执行最大功率点跟踪程序检测风电机组实时MPP,一旦检测到MPP即可确定PRC模式参考值并切换为直接功率控制。设置伪单调转速-机械功率曲线使风电机组稳定运行在超速功率备用点,并通过储能装置平抑MPP检测产生的峰值功率波动。仿真结果表明提出的控制方法在定风速和变风速情况下均可以准确控制检测风电机组MPP并实现PRC,并且使得风电机组一次调频效果优于传统PRC。     

一次调频参数对超超临界二次再热机组性能的影响

二次再热机组流程复杂,惯性较大,其一次调频特性对电厂的运行稳定性、灵活性影响较大。以GSE仿真平台为基础,采用JTopmeret模块和自定义程序相结合的形式,建立了超超临界二次再热汽轮机的仿真模型与一次调频模型,并对此模型进行了精度校验。在此基础上,研究了二次再热机组参与一次调频过程中的热力参数响应特性,分析了负荷阶跃幅度、调速不等率对二次再热机组一次调频特性的影响。结果表明：当机组的负载功率增加时,二次再热机组一次调频控制系统开始动作,在动态调节过程中,实时频率小于50Hz,在达到稳态后,一、二次再热蒸汽的流量、压力变化相对值大于主蒸汽流量、压力变化相对值。在二次再热机组一次调频过程中,频率的动态超调量随负荷阶跃幅度的增大而增大,随调速不等率减小而增大。频率的调节时间随着负荷阶跃幅度的增大或调速不等率的下降而延长。与一次再热机组相比,二次再热机组一次调频控制系统动作较快,但调节过程中最大超调量较大。     

基于多尺度形态学滤波的火电机组一次调频控制方法

高比例新能源并网给电力系统的频率稳定带来了严峻的挑战。相比风光储等并网新能源,火电机组惯量更大,一次调频可挖掘潜力更大。根据机组惯性作用、一次调频、二次调频的不同响应时间尺度,基于多尺度形态学滤波方法对火电机组一次调频负反馈通道的频率信号进行快速分解,通过对各频段信号设置合理的调差系数,实现分频段调频控制,并有效提高机组对全频段功率波动的频率调节能力。在MATLAB/Simulink中搭建含风、水、火电的电力系统调频模型,多场景下仿真结果表明该方法可以明显提高系统一次调频能力,改善系统频率概率分布,从而促进风电消纳。     

用于火电机组二次调频的混合储能系统容量配置优化方法

随着大量可再生能源并入电网,火电机组越来越频繁地参与到电网调频中。针对火电机组自身二次调频能力不足的问题,采用由飞轮储能阵列和锂离子电池储能阵列组成的混合储能系统来辅助火电机组的二次调频。首先根据火电机组功率和自动发电控制(automatic generation control, AGC)指令获得混合储能系统的充放电功率指令,然后提出了基于小波包分解(wavelet packet decomposition,WPD)方法的各储能阵列充放电指令分配方法。接着根据各储能阵列充放电指令分配方法,以火电机组二次调频综合指标提升二倍为目标,提出了一种混合储能系统容量配置优化方法。 最后,通过某额定装机容量250 MW的火电机组实际输出功率数据,仿真验证了本文提出的混合储能系统容量配置优化方法的有效性。     

配置蓄热装置对火电机组一次调频性能影响

高比例可再生能源接入给电力系统稳定性带来巨大挑战,同时知识经济时代对供电电能质量提出更高要求,电力系统调频问题逐渐凸显。火电机组是电力系统调峰调频的主力电源,其配置蓄热装置对系统调峰能力的影响已有较多的理论研究和实践验证。以300 MW机组为例,研究不同的蓄热装置配置方案对机组一次调频能力的影响。研究结果表明不同配置方案在不同时段对火电机组一次调频能力的影响不同。该研究对火电灵活性改造影响分析、电力系统一次调频缺口评估具有借鉴意义。