汽轮机阀门流量特性优化分析

汽轮机阀门流量特性与实际流量特性不符合,会影响机组负荷控制精度和一次调频能力。在测得实际流量特性的基础上,介绍了两种汽轮机阀门流量特性的优化方法,对测得的流量特性曲线进行主汽压力与温度的修正,修正后用Savitzky-Golay算法进行数据处理,并利用最小二乘法优化算法进行曲线拟合。以某电厂300MW机组为例,对其在顺序阀方式下出现负荷突变和调节缓慢的问题进行优化分析和仿真验证,优化后机组负荷与主蒸汽流量曲线获得了良好的连续性和线性度,提高了机组负荷控制精度及一次调频、AGC的合格率,优化分析具有较好的技术意义和实用性。     

基于历史数据挖掘的调阀流量特性柔性优化

现代汽轮机控制系统中,汽轮机阀门流量特征管理是通过一组配汽 F(x)来实现的,即汽轮机阀门流量特性 曲线理论上是其流量特征的数值表征,当 DEH 设定的阀门流量特性曲线与实际流量特性一致时,汽轮机才会表现出 良好的性能.但现实生产过程中由于设备安装偏差、通流改造、DEH 改造、运行老化以及检修解体等原因,阀门实 际流量特性与配汽函数中参数设置不一样,造成负荷波动、一次调频品质不合格或机组协调能力不足等问题.而 DCS 系统中每天存储着数以亿计的运行数据,该数据能够真实、客观、全面反映机组运行特性,如果能利用历史数据挖掘 的办法,正确利用这些数据,发挥其作用和潜能,实现利用历史数据分析汽轮机阀门在各种工况下的流量特性,那么优化后的阀门流量特性曲线和实际流量特性更接近一致性,从而使汽轮机表现出良好的控制性能,大大提高负荷的控制精度和一次调频的调节性能.     

汽轮机高压调门流量特性测试分析

汽轮机阀门管理程序中阀门流量特性曲线的真实性,直接影响机组协调控制的品质、一次调频动作合格率以及阀门单阀/多阀切换。以广西某发电公司220 MW机组为例,对高压主汽阀流量特性曲线进行实测,介绍高压调阀流量特性曲线实测方法及数据处理方法。     

火电机组一次调频性能提升实践

发电机组一次调频功能是提高电网应对突发扰动能力、改善电网频率稳定性的重要手段。通过采取网厂信号同源、阀门流量修正及主汽压力校正等措施,对一次调频装置进行了改造,有效提高了火电机组一次调频能力。     

主汽压力及调门流量特性对机组一次调频的影响与改进

现场进行机组一次调频试验时,发现相同的负荷、不同的主汽压力引起的机组功率补偿值相差大,以及调门的实际流量特性对机组的一次调频功能有明显影响,提出了在一次调频的逻辑中加入抵消压力变化影响的功能、按照实际试验获得的数据对机组特性曲线进行修正等相应的解决办法.     

基于粒子群算法的阀门流量特性整定优化

火电机组长期运行,高压调节阀门的流量特性通常会不同程度的偏离设计值,使总阀位与开度的变化不匹配,进而影响机组的一次调频功能。基于某火电机组的历史运行数据,通过粒子群算法对机组的高压调节阀流量特性进行了优化整定。对不同总阀位区间的一次调频情况进行仿真,探讨了阀门流量特性对一次调频功能的影响。一次调频算例显示,阀门流量特性优化后,机组一次调频动作15 s出力响应指数增至84.32%,30 s出力响应指数增至93.61%,满足发电厂并网运行管理对一次调频的考核要求,一次调频性能得到优化。     

国产600MW超临界汽轮机阀门流量特性曲线优化试验

针对汽轮机阀门特性对机组负荷响应及一次调频能力的影响,结合一台600MW机组大修后的实践过程,介绍了对阀门特性进行试验和对其流量曲线进行优化的方法。结果表明:阀门流量曲线优化后,阀门控制方式切换过程中负荷波动量较小,机组一次调频能力增强。     

再热凝汽式汽轮机阀门流量特性在线监测优化

合理的阀门流量函数设置是火电机组功率线性控制的重要保障。当实际运行机组的阀门流量特性存在非线性而影响控制性能时,则需重新优化阀门流量函数。目前阀门流量函数的优化是以阀门流量特性试验结果为依据的。基于某电厂362.5 MW引进型机组上试验研究,提出一种阀门流量特性在线监测优化方法,利用DCS的历史数据监测机组实际的阀门流量特性并优化阀门流量函数,根据阀门流量特性的变化预先修正阀门流量函数,可避免由阀门流量特性引起的一次调频性能下降、功率振荡等问题。     

某300MW机组一次调频性能分析及仿真

基于对某300MW机组一次调频试验,分析了影响其一次调频性能的因素,汽轮机阀门流量函数与实际阀门流量特性不匹配以及机组的运行方式是造成机组一次调频性能不佳的主要原因。采用Matlab/Simulink软件建立了汽轮机及其调节系统模型,以验证试验结果的正确性,并提出了改善机组一次调频性能的建议。     

基于数据挖掘的一次调频综合性能提升

一次调频具有周期短、幅度小、偶然性大等特点,并网发电机组均应具备一次调频功能,以有效抑制电网频率变化,维护和保障电网频率稳定.随着风电、光伏等新能源大规模集中并网,直流外送容量不断扩大,对电网频率安全性提出严峻考验,因此并网机组一次调频投运率及整体动作性能对于保障系统频率安全至关重要.通过对萨拉齐电厂一次调频系统进行改造和优化,基于大数据挖掘技术,采取厂网信号数据同源、阀门流量特性修正及主汽压力校正等措施,有效提高了火电机组一次调频能力.     

利用一次调频扰动计算火电机组锅炉蓄热系数

锅炉蓄热系数是火电机组负荷-压力被控对象中一个关键动态参数,准确估计出其大小能够为优化协调控制系统提供重要支持。依据对象负荷-压力简化非线性动态模型构建炉跟机方式的协调控制系统,从时域及频域角度分析其闭环响应特性,发现汽轮机调节门输入与燃料量输入对机前压力和发电负荷输出响应的时间及频率存在较大差异,可认为在小时间尺度范围内机前压力和发电负荷仅受汽轮机调节门输入的影响。因此可利用短周期的一次调频扰动工况下的数据辨识锅炉蓄热系数,准确度与汽轮机调节门开度扰动试验相当。通过某330 MW机组数据辨识及现场调试,证明以上方案可行。     

汽轮机阀门流量特性对电力系统的影响及其控制策略

汽轮机阀门流量特性是影响电力系统稳定性的重要因素,通过建立电网汽轮机及其调速系统、发电机、励磁系统的数学模型,研究了汽轮机调节阀门流量特性对电网安全稳定性的影响机制。数学分析和仿真结果表明,当汽轮机阀门流量特性不佳时,会引起原动机有功功率的周期性波动。针对此现象,提出了调整后的汽轮机调速系统控制策略,该策略能够抑制功率控制方式下的比例—积分—微分控制器的过度调节,有效增加系统阻尼,抑制原动机的功率波动。     

风力发电对系统频率影响及虚拟惯量综合控制

针对大规模风电接入引起系统等效转动惯量下降、系统频率稳定风险上升的问题,在分析电力系统调频过程与风电常规虚拟惯量调频的基础上,建立了含风电的电力系统频率动态响应模型,研究了风电及调频参数对系统频率动态特性的影响及变化规律。提出了基于选择函数的风电机组新型虚拟惯量综合控制方法,利用有限风电机组转子动能,有效增加了系统等效转动惯量,同时避免了传统控制所造成的功率二次跌落。在MATLAB/Simulink中建立了系统仿真模型,仿真验证了控制策略有效性及对频率动态特性的改善作用。     

火电机组一次调频性能分析及优化

介绍了电网调度对机组一次调频功能的考核方法,以此明确了机组一次调频功能的性能目标。叙述了目前国内火电机组一次调频功能的实现方式,并分析了影响机组一次调频性能的主要因素,包括自动发电控制(AGC)指令与一次调频动作反向、汽机转速的测量精度、调频死区和不等率参数的设置、汽机调门特性、一次调频功能的逻辑实现过程、机组与调度数据通讯等。在此基础上提出了相应的优化方法,以有效改善机组一次调频性能。     

汽轮机组经济运行方式下新型一次调频技术

节流配汽汽轮机组的经济运行方式是高压调节门全开滑压运行,但调节门全开后机组一次调频加负荷的能力有所下降,很难满足电网大频差下需要快速增加负荷的要求,经济运行方式和一次调频能力之间存在较大的矛盾。为此,研究了补汽阀调节、低压加热器、高压加热器回热系统及抽汽供热系统蓄能利用等技术,综合利用上述技术可以在高压调节门全开方式下,当电网低频动作时较快地增加相应负荷,满足一次调频性能要求。对于顺序阀配汽的汽轮机组,也可以采用这些技术,作为原先一次调频能力的补充,更好地实现大频差下的一次调频功能。     

用于电网稳定性计算的再热凝汽式汽轮机数学模型

通过对再热凝汽式汽轮机热力过程的原理分析，结合现场试验的验证，改进了传统的电力系统稳定计算的汽轮机模型，创新性地提出了高压缸功率自然过调系数的概念。改进后的模型，相对于目前动力控制领域一直在用的汽轮机功率模型，在0.1~1Hz的工作频段，其功率响应幅值提高60%左右，和实际对象非常接近。     

风电与火电“打捆”外送系统频率调控策略研究

风电与火电“打捆”外送是我国西部风电开发的一个重要特征.以一个具有典型意义的“风火打捆”仿真分析系统为例,研究了风电与火电之间的相互影响.围绕调差系数、前馈系数和伺服机构时间常数3个重要参数,分析了风功率波动条件下火电机组的一次调频特性.针对风机群体性脱网故障,提出了一种紧急提升火电机组功率的系统频率控制策略,通过监测风机脱网量和火电机组旋转备用量,计算火电机组的紧急提升功率量,将机组CCS由正常AGC控制切换为紧急提升功率的控制,实现减小系统频率波动幅度、提高频率稳定性的效果.针对电网侧不同的故障形式,比较了不同类型风机的响应特性.对固速风机在电网短路故障下发生转速失稳被过速保护切除的机理进行了较为深入的分析.     

直流炉一次调频控制策略研究与应用

直流炉由于蓄热能力小，使其一次调频能力受到限制。针对华能南京电厂1、2号直流炉机组，在详细测试和分析直流炉机组动态特性的基础上，通过仿真比较，确定了直流炉机组一次调频的控制策略。实际运行表明，改进后的一次调频控制系统有效地协调了直流炉和汽轮机间的能量平衡，使在由于一次调频引起机组功率快速升、降的过程中仍能维持较好的机前压力,确保了一次调频控制系统的长期、稳定投入。     

一次调频功能对火电机组运行适应性的试验分析

根据铜陵电厂3号机组一次调频功能的试验情况，分析机组在几个不同的典型工况下，一次调频响应能力，特点及进行一次调频对机组安全性与稳定性的影响，确定能满足机组参加电网一次调频的最优运行与控制方式，通过对不同控制方式下全省联调试验数据分析，指出在CCS，DEH调频功能均投入的控制方式下，机组参加一次调频功能的负荷响应较快，功率波动不大，有关指标满足性能要求。     

在建大型火力发电厂节能分析与对策

以费县电厂600MW机组为背景, 分析影响电厂经济性的因素。认为煤质、锅炉效率( 排烟损失、不完全燃烧) 、汽机效率( 节流损失、初蒸汽参数、凝汽器背压、给水温度、系统泄漏、通流间隙调整) 、厂用电率是提高电厂节能水平的主要项目。针对每一项目提出了解决措施。