火电厂机组负荷优化分配办法

火电机组负荷优化分配以机组的煤耗成本特性为基础,目的是使发电成本最低,其中不但将煤耗量降为最低,并且使全厂机组负荷的变化满足自动发电控制(AGC)的速率和精度的要求,提高供电品质.此外,在机组变负荷过程中尽可能地降低负荷调节频率,提高机组的稳定性,延长主、辅机设备的寿命.对此,研究以煤耗最低为原则,合理分配全厂机组负荷的方法,实现发电厂机组的安全、稳定和经济运行.     

引进型300 MW机组AGC运行品质优化

从锅炉制粉系统特性、蓄热能力、滑压运行方式及控制策略等方面分析了影响引进型 3 0 0 MW火电机组变负荷响应能力的主要因素 ,提出了加快负荷响应、优化机组 AGC运行品质的措施。通过 CCS变负荷试验和 AGC实际运行测试表明 :火电机组在提高变负荷的速率、缩短变负荷的迟延时间有潜力可挖 ,使之能更好地适应电网调度的要求     

电力市场下机组变负荷速率控制与寿命管理技术支持系统的研究

文章提出了调峰机组以最佳的变负荷速率来响应电网自动发电控制（AGC）指令的新思路.首先,深入研究了我国引进型300MW汽轮机热状态和控制系统,总结出一套通过控制机组的变负荷速率来优化机组运行状态的方法.其次,攻克了进口数字式电液调节系统（DEH）接口难题,并利用国内外相关的成熟理论、结合现代计算机与通信技术开发了一套在线的＂机组变负荷速率控制与寿命管理技术支持＂系统,特别设法解决了换热系数、材料比热和导热系数等物性参数的时变性问题.最后,利用开发的系统对机组冷态启动曲线进行了仿真,结果表明系统完全符合机组的性能,并能够满足AGC变负荷速率的要求.     

超临界空冷机组协调控制中新型热值校正方法的研究与应用

神华国华定洲发电有限责任公司二期超临界2×660MW空冷机组在不同负荷阶段和环境条件下,汽轮机背压和燃料发热量的变化对机组效率影响很大。采用传统的热值校正方法,在机组变负荷工况下,易使协调控制参数的偏差逐渐积累增大,降低机组的负荷响应速度及运行稳定性。对此,提出了一种新型的热值校正方法,在基于直接指令平衡的协调控制系统基础上,综合考虑了燃料发热量和汽轮机背压对机组效率的影响,以及同等外部环境条件下不同负荷的机组效率差异等因素,对锅炉燃料量指令的关系进行合理校正,以保证机组在不同工况下协调控制系统的控制品质。采用新型的热值校正方法后,机组负荷由600MW降至300MW,汽轮机背压由8.9kPa降至7.8kPa,锅炉主控压力调节器积分输出值由+0.2降至-1.2(受磨煤机停止的影响),机组变负荷结束后主蒸汽压力最大偏差分别为+0.2 MPa和-0.4MPa,未出现由于汽轮机背压下降导致机组变负荷结束后主蒸汽压力偏高的现象;机组负荷由445MW升至495MW,变负荷速率为2%/min,机组负荷响应时间为40s,负荷动态偏差0.5%,主蒸汽压力动态偏差最大为-0.2MPa,稳态偏差接近0。     

火电机组参与自动发电控制运行对机组寿命的影响

目前华东电网的大、中型火电机组都参与自动发电控制(AGC)运行，提高了电网的安全稳定性和电网频率的品质．但AGC产生的负荷大幅度波动对火电机组的寿命也存在一定的负面影响。计算结果表明，变负荷速率与机组寿命之间有着密切的关系，5MW／min变负荷速率升降负荷对转子的寿命损耗为3MW／min变负荷速率时的4～7倍；机组正常运行中经常出现的高频低幅的负荷波动对转子寿命的影响很小，可忽略不计。     

660 MW超临界燃煤机组变负荷过程动态特性的仿真研究

燃煤机组变负荷速率的提升是电网AGC（automatic generation control）调节过程灵活性的重要评价指标。建立了660 MW超临界一次再热燃煤机组的动态仿真模型,并嵌入了详细热工控制模型,获得了75%~100%THA范围内不同变负荷速率下的机组主要热力参数的动态变化规律。利用工质最大温度偏差和平均标准煤耗率差值为评价指标,对燃煤机组AGC变负荷过程的安全性和经济性开展了分析。研究结果表明：随着变负荷速率的提高,输出功率、主汽温度和再热蒸汽温度波动越来越剧烈,水冷壁出口、屏式过热器出口、水平低温再热器入口和垂直低温再热器出口的工质最大温度偏差逐渐增大,最大值分别为24.7、29.1、26.1和41.3 ℃。随着升负荷速率的提高,平均标准煤耗率差值逐渐减小,变化范围为2.35~2.53 g/（kW·h）,随着降负荷速率的提高,平均标准煤耗率差值的绝对值逐渐减小,变化范围为-2.64~-2.50 g/（kW·h）。     

1036MW机组协调控制系统实时优化

针对1 000 MW机组传统协调系统控制方式存在关键参数波动大、变负荷耗能大、不能很好适应煤种变化等实际问题,华能海门电厂采用Infit系统,融合预测控制技术、神经网络学习技术及自适应控制技术控制系统,使机组能在调度要求的自动发电控制变负荷速率下实现主汽压力、中间点温度等参数更优的控制品质.对比分析了关键参数运行动态特...     

间接空冷汽轮机组变工况特性研究

以某600MW间接空冷汽轮机组为例,利用EBSILON软件建立了汽轮机和凝汽器模型,结合空冷塔模型完成三者耦合计算,通过正交试验方法研究了多种变工况特性,获得了不同环境温度、循环水流量和机组负荷下背压和热耗率的变化规律。结果表明：机组在相同负荷和循环水流量下,随着环境温度上升,背压和热耗率不断升高,在高温段上升速率明显快于低温段;机组负荷一定,在同样的循环水流量变化幅度下,环境温度越高,背压和热耗率的变化速率越大;在一定环境温度和循环水流量下,随着负荷增大,背压升高,热耗率下降;在机组负荷和循环水流量不变时,空冷塔出口水温上升速率大于环境温度上升速率,在100%循环水流量下,前者为后者的1.11~1.15倍,导致凝汽器进口水温迅速升高,机组运行经济性下降。     

基于遗传算法和模糊推理优化的单元机组负荷控制系统

针对采用常规控制策略控制下的单元机组负荷控制系统负荷适应能力差、机组调频调峰时难以自动运行这一难题,提出了一种基于遗传算法和模糊推理的单元机组负荷控制系统设计新方案.首先利用遗传算法整定出某一负荷下单元机组负荷控制系统中PID控制器参数,再采用模糊推理不断修正变负荷时的PID控制器参数,实现PID参数的实时调整,使控制系统达到最佳控制效果.通过对火电单元机组负荷控制系统的设计和仿真研究,证明了用这种方法设计的单元机组负荷控制系统具有更好的控制效果和更强的适应能力.     

基于背压连续调节的火电机组变负荷控制

传统火电机组协调控制策略受限于锅炉侧的大迟延大惯性,其变负荷响应时间较长,一般不超过额定负荷的2%/min。本文提出一种基于背压调节的新型变负荷控制策略,在保证机组运行在安全背压的前提下,将循环水流量作为机组负荷的控制变量,当机组负荷出现偏差时,背压调节快速动作,减小偏差;而当机组负荷接近负荷指令时,背压调节恢复机组初始背压,保证机组运行的经济性,同时为下次变负荷调节做准备。在仿真机进行背压调节试验,结果表明湿冷机组循环水流量发生变化后30 s内机组背压和出力都将达到另一稳态值;在此基础上通过机理分析与试验曲线辨识,建立了湿冷机组循环水流量变化对机组出力影响的静态、动态模型;将背压连续调节作为机炉协调控制的辅助手段,建立了基于背压连续调节的新型变负荷控制策略,即背压调节用于机组变负荷控制的初始阶段,末期由协调控制完成。在某300 MW燃煤直流锅炉再热机组进行仿真,仿真结果表明该方案缩短了机组变负荷跨出死区的响应时间,提升了机组的变负荷速率。     

河津电厂350 MW机组FCB 性能试验分析

FCB 试验是测试机组在大负荷的协调运行方式下,一旦与电网解列瞬间甩负荷到自带厂用负荷后自动恢复并稳定运行的能力。河津电厂1、2 号机组FCB 性能试验在山西省尚属首次,通过试验摸索出在FCB 过程中机组的运行经验。这2 台机组移交生产后发生2 次FCB ,各项运行主要参数变化均符合设计要求,说明FCB 功能的完善保障了机组的安全和提高了机组的经济运行水平,减少了机组的启动次数。     

一种非线性微分在协调控制系统中的应用

实际微分环节可以由一减一阶惯性环节构成,用速率限制非线性环节替代一阶惯性环节后,可得到一种非线性微分的描述函数,这种非线性微分的响应时间和微分作用随着输入信号幅值增加而增加。针对一典型300 MW机组协调控制系统,利用此非线性微分替代锅炉侧PID主控制器和负荷指令前馈中的微分环节,调试参数并仿真。实验结果表明：采用非线性微分的协调控制系统,在AGC指令大幅度变化时,微分作用较强,锅炉燃料量能够迅速变化从而保证机前压力稳定;在AGC指令小幅度变化时,微分作用减弱,能够有效减弱锅炉燃料量的波动幅度并维持机前压力在允许范围内。这种协调控制系统适合应用于电网AGC指令小幅度、高速率频繁变化的火电机组。     

姚孟电厂1号直流炉控制系统设计及增量式状态控制器的应用

根据直流炉被控对象和姚孟电厂1号300MW本生直流机组设备本身的特点，分别设计了新型的、适用于直流炉的机炉协调控制系统、锅炉给水控制系统和过热器蒸汽温度控制系统。通过对机炉协调、锅炉给水和过热器蒸汽温度等控制方案的特点分析，体现了应用基于增量式状态观测器的状态反馈控制与传统的PID串级调节系统相结合的控制策略的优越性。采用该控制方案，机组在大负荷范围（80MW）和高负荷变化速率（9MW／min）工况下减负荷时，过热器出口汽温变化和机前压力变化等调节品质满足电力系统热工自动化的行业标准，并能很快达到稳定。现场实时控制的应用效果显示了该项技术的先进性和实用性，同时也为超临界机组控制策略和方案的选择提供了参考和借鉴。     

模型预测控制在超超临界机组AGC协调控制和主汽温控制中的应用

在介绍模型预测控制（MPC）的基础上,提出了基于MPC的协调控制与主蒸汽温度控制方案,并应用于两台660MW超超临界燃煤发电机组。MPC控制效果与原PID控制效果的对比表明,采用MPC控制,负荷控制精度提高,主蒸汽压力偏差减小,变负荷速率提升,最大发电功率增加。该MPC系统已成功运行10个月,机组的电网两个细则考核指标得到很大提高,K_p值从1.5分别提升到2.8和3.5,排名从当地电网中间升为电网第二。     

自动发电控制优化控制策略研究与应用

针对江苏利港电力有限公司2台350MW直吹式机组，在对机组动态特性进行分析及对原AGC控制方案进行研究的基础上，提出新型的AGC优化控制策略。仿真和实际运行表明，改进后的新型AGC优化控制策略可最大限度地利用锅炉蓄热并尽可能加快锅炉的负荷主控指令，有效提高机组负荷的升、降速率。对机组所能达到的最大负荷升、降速率进行分析，并提出评估和提高机组负荷升、降速率的一般性准则。     

双轴燃气蒸汽联合循环机组协调控制策略研究

双轴燃气一蒸汽联合循环机组要实现良好的负荷响应速度和较好的调峰能力需要设计和投入整套机组负荷协调控制,完成对燃机和汽机所承担负荷的合理分配,完成对余热锅炉主汽压力的监视和控制,实现机组AGC和一次调频功能。针对上述需求,提出采用以基本比例为基础,引入PID算法进行辅助修正的负荷分配方案,完成对联合循环机组总功率的协调控制。AGC功能基于负荷分配回路,实现网调对联合循环机组总功率的直接控制。针对燃机负荷响应快速的特点,设计由燃机单一承担联合机组的一次调频任务。郑常庄电厂机组试验结果表明。本文提出的协调控制策略实现了双轴燃气-蒸汽联合循环机组的整体控制功能要求,满足整套联合循环机组快速升降负荷的需要。本控制策略逻辑清晰,可控性强,具有较强的通用性和实用性,能适用于多轴燃气-蒸汽联合循环机组的协调控制。     

协调控制系统快速响应AGC指令的设计新方法及其工程应用

自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)是当代电网自动控制的一项基本要求.目前参与AGC控制的火电机组存在响应速度慢等问题,使电网AGC的控制效果较差.姚孟发电有限责任公司的1号和2号300MW本生直流炉式单元机组采用了增量型状态观测器与传统PID控制相结合的协调控制方案,并采用了文章给出的AGC与CCS的接口控制逻辑,使协调控制系统中的预给煤运算等功能在AGC方式下能得以实现,从而使机组能快速响应AGC负荷指令.两台机组AGC联调试验实时趋势曲线证明了这一点.     

采用辐射能反馈信号的火电单元机组负荷控制系统仿真研究

针对目前单元机组承担调峰任务,负荷增减频繁的现象,引入锅炉炉膛辐射能信号作为中间被调量,对锅炉燃烧率进行反馈控制,构成新的单元机组负荷协调控制方式。仿真研究结果表明,该控制系统能够提高机组负荷的跟踪性能,有效地克服锅炉燃烧率内对机组运行的影响,显著提高了系统的控制品质,并易于工程实现。     

300MW机组AGC系统的应用研究

从单元机组控制系统设计的基本方法和思路出发,根据以锅炉跟随为基础的DEB协调控制系统的结构、基础概念和主要特性,介绍宁夏大坝发电有限责任公司#2机组实现机组协调控制及AGC功能,负荷扰动试验的调试过程。     

基于模型关联性的动态解耦算法及其在协调控制中的应用

大型火电机组协调控制系统具有多变量、非线性、强耦合的特性,目前协调控制存在的问题是燃烧的滞后性影响了负荷响应速度,对象的耦合性影响了负荷和压力的动态品质。针对上述问题,设计了一种新颖的动态解耦算法,采用超前预测控制量来克服燃烧的滞后性。根据模型关联性设计的动态解耦算法成功解决了负荷和压力之间的相互影响,保证了机组的动态和稳态品质,仿真和实际应用证明了该算法的有效性。