水电机组孤网运行频率振荡及其抑制研究

孤网模式下,水电机组调速系统的参数设置不合理会造成频率振荡,从而影响电网可靠运行,因此有必要对调速系统参数与孤网频率稳定性之间的关系进行研究。为此,针对孤网运行的西南某水电机组的实际情况建立了孤网系统模型,并成功仿真出真实存在的频率振荡现象。在此基础上,通过深入分析调速系统人工频率死区、永态转差系数和控制参数对孤网频率稳定性的影响,提出了参数配置建议,并用PSD BPA软件进行了验证。结果表明,合理配置调速系统参数能显著提高水电机组对孤网频率的控制能力,增强孤网系统的稳定性。     

孤网机组厂用电安全问题分析研究

在高耗能行业中,为了进一步节省电力成本,通常使用自备发电厂进行能源供应,并采用孤网运行模式进行连接。在孤网运行模式下,机组直接与负载相连,进而导致该运行模式与传统的公网运行模式存在一定区别。由于孤网电源是电网中唯一的电源,一旦发生故障导致全网断电,将对负载侧的生产设备造成冲击甚至损坏,进而造成巨大的经济损失。本文以某孤网运行机组为例,分析孤网运行条件下厂用电的安全性,研究孤网/公网厂用电切换过程和黑启动过程中的关键问题,并通过仿真分析结果给出相应运行方案建议。本文研究为后续类似形式机组运行提供了重要的工程实践意义。     

基于不同控制策略的微网仿真

考虑微网系统建设成本和运行的灵活性、可靠性,对微网建设初期的接线方案进行了选择.研究了2种微源控制方法,基于微源的不同控制原理建立了微网系统仿真模型,针对计划孤网和非计划孤网中的下垂控制和混合控制进行了仿真分析.仿真结果验证了微网计划孤网的稳定性和孤网控制方法的有效性.任何控制方式下微网再并网时,均需对各微源出力进行重新调整,才能保证微网运行模式的平滑过渡.     

孤网下调速器参数对调节品质的影响研究

在孤网运行时考虑水力、机械、电气系统的共同作用,采用Visual Basic与Fortran混合编程分析了电站调速系统参数对调节品质的影响.研究结果表明,缓冲时间常数、比例增益和积分增益适当增加均有利于调节品质,但不足以影响机组转速的变化,而微分增益的改变却作用相反,明显影响调节品质.     

直接空冷系统优化及参数敏感性分析

按热力学和热经济学原理,给出了直接空冷系统的优化参数和优化目标函数,并对某600MW直接空冷机组进行优化设计分析,参考运行机组的数据计算出了优化结果。对相关变量进行了敏感性分析,所得曲线表明了选取的设计变量和所得优化结果的合理性,而两个经济性参数的敏感性分析表明电价Pe对优化结果影响较大,因此,电价Pe的定值必须合理。     

火电机组孤网运行的可靠性研究与应用

针对火电机组孤网运行的特点,对孤网运行存在的危险点和薄弱环节进行了分析;从控制方式、逻辑保护、运行调整三个方面入手,制定了孤网运行控制策略,经过实践检验可以大大提高孤网运行机组的安全可靠性。     

基于热泵的耦合供热系统能量综合利用研究

为充分利用热电联产机组供热过程中余热余压，降低供热系统热电耦合度。以大型燃煤机组抽汽供热系统为研究对象，应用Ebsilon软件对供热系统进行数学及热力学建模，对3种不同供热模式下的热电负荷特性进行了多变量耦合下的系统运行参数寻优，得到不同工况下的热电负荷范围。结果表明，应用GOTPR方法明显优于GOTR方法和GPR方法，热泵系统COP最高可提升0.05。直接供热模式的热负荷调节范围是0～400MW,热泵供热模式热负荷调节范围是150MW～550MW,耦合供热模式热负荷调节范围220MW～525MW。在相同的主蒸汽流量下，随着供水温度、回水温度的及热网回水流量的增加，耦合供热模式可提供更大的热电比，同时降低热负荷与电负荷的耦合性。     

基于GSA的水轮机调速系统非线性PID控制参数优化方法研究

水轮机调速系统是水电机组的核心控制系统,调速器控制参数优化与机组的安全稳定高效运行直接相关。针对现有研究的不足,建立了非线性调速系统模型,采用综合特性曲线描述水轮机模型,采用弹性水击模型描述压力引水系统特性;在此基础上,结合引力搜索算法(GSA)的优点,提出了基于GSA的非线性PID控制参数优化方法,并以我国某实际水电机组数据建立仿真模型,比较了不同优化方法和不同PID控制规律的组合控制效果。结果表明,基于GSA的水轮机调速系统非线性PID控制参数优化方法,能有效提高孤网运行条件下机组的动态品质。     

超临界机组一次调频对汽轮机动态热力特性的影响

本研究建立了超临界机组及其控制系统的数学模型,编制了机组变工况特性计算软件,研究了一次调频对超临界机组汽轮机动态热力特性影响的规律。采用集总参数和分布参数相结合的方法建立了机组的动态数学模型,对不同运行工况下机组的静态和动态特性进行了分析,得到了机组不同运行工况下负荷扰动及调节系统参数对机组流量、调节级后压力和温度、再热器后温度影响的规律。结果表明,随着负荷扰动的增大,无论机组定压运行还是滑压运行,各物理量动态过程中的百分比超调量不变,机组高、中压各级温度的变化可以忽略。机组滑压运行时,在维持锅炉出口温度不变的条件下,随着流量压力环节时间常数和功率流量环节时间常数的增加,高压调节级后的温度变化约1.5℃,再热器后温度变化约0.2℃。因此,一次调频对超临界机组不同运行工况下热力参数动态特性的影响非常小,不会影响机组运行的安全性和稳定性。     

火电机组单机直供负载可行性仿真研究

电解铝等高耗能产业对于能源需求较高,同时由于市场经济原因导致其对于生产成本的控制需求更加迫切。许多企业为了降低成本建立自备电厂,利用机组直供负载形式降低经营成本。机组孤网运行相比于公网运行存在较大区别,这带来了许多问题。本文以一火电机组直供负载为例,通过仿真分析了孤网系统运行中可能存在的问题,并提出了相应的解决手段。     

An easy parameter estimation procedure for modeling a HT-PEMFC

Fuel cells are a very complex system in which many phenomena of different nature occur simultaneously and within a small space, so a truthful measurement of some variables is not feasible using state-of-the-art technology. If a deep knowledge of the unit is desired, modeling can be of great help when it is properly used as it is possible to calculate the value of the variables of interest by adjusting experimental data. However, when models are complicated, it is not trivial to identify in which way a certain parameter alters the model results and then it is necessary to resort to sensitivity analysis before approaching an adequate parameter estimation procedure. In this work, a parameter estimation procedure has been proposed with the results obtained from the sensitivity analysis applied to a high temperature proton exchange membrane fuel cell (HT-PEMFC) model. The procedure has been demonstrated to be straightforwardly applicable as well as effective, which makes it suitable to be used as engineering tool to obtain a first consistent value of the parameters that define the main characteristics of a HT-PEMFC.     

Stability simulation and parameter optimization of a hybrid wind-diesel power generation system

In this paper a systematic method of choosing the gain parameter of the wind turbine generator pitch control is presented using the Lyapunov technique that guarantees stability. A comprehensive digital computer model of a hybrid wind–diesel power generation system including the diesel and wind power dynamics with a superconducting magnetic energy storage (SMES) unit for stability evaluation is developed. The effect of introducing an SMES unit for improvement of stability and system dynamic response is studied. Analysis of stability has further been explored using an eigenvalue sensitivity technique. The eigenvalues of the system with and without an SMES unit are studied and the effect of variation of the SMES unit parameters on eigenvalue locations are plotted. The dynamic response of the power system to random load changes with optimal gain setting is also presented.     

600MW超临界机组协调控制对AGC的响应情况分析

负荷控制在AGC方式下,600MW超临界机组运行中的某些重要参数会发生一定程度的扰动,特别是直接影响机组安全性的汽压、汽温、给水量、风量和煤量等参数变化明显,长期运行表明机组的协调控制系统CCS基本能够满足电网负荷变化的需要。     

轮南电站燃气轮发电机组运行方式的试验研究

1前言轮南电站二期扩建新增3台铭牌功率13.5 MW的TITAN-130双燃料型燃气轮发电机组,其系美国SOLAR公司制造。压气机为轴流式,14级,压比为16:1,压气机进口处布置5级可转导叶,保证了启停过程的可靠性。每套燃气轮发电机组均配置单元控制盘独立工作,为机组运行提供控制,如机组启动     

基于GT-Power的增压柴油机进排气系统参数敏感性分析

为进一步明确增压柴油机进排气系统优化仿真过程中寻优变量的选择方向,采用一维性能分析软件GT-Power中自带的DOE功能,对影响发动机整机仿真结果 (动力性、燃油经济性和可靠性)的15个进排气系统特征参数进行了敏感性分析,并完成了各参数敏感度的排序和比较。分析结果表明,进排气系统阻力是进排气系统设计中的2个重要控制量。与进气管路结构参数相比,排气管路结构参数对各项指标的影响更敏感,而且其中的涡轮出口连接管直径、排气总管直径和长度是3个主要设计参数。     

基于正交试验的孤立网调频参数优选

对孤立电网的稳定运行，已引起大家的关注。然而，目前国内外的汽轮发电机组控制系统，无论采用液压调节系统或数字电液控制系统，对于转速和频率的控制均限于一次调频，而一次调频仅能满足大电网调频的需要，并不能满足机组事故工况下陷于孤立网稳定运行的需要。新华公司在其现有DEH系统中增加功率一负荷不平衡判断、增加二次调频、快减给定等功能，实现“小岛运行”的控制思想，提出以正交试验法对调频参数进行优选。     

网省两级电网运行方式可视化编制方法

PSD-BPA为我国广泛使用的电力系统仿真分析软件,但图形、参数交互困难,计算结果缺乏可视化,参数修改专业化要求高,影响了仿真分析效率和结果的可靠性。因此,基于某区域电网网省运行方式协调分析的实际需求,在分析电网网络拓扑结构的基础上,建立图形、设备可视化双向联动方法,实现了电网计算设备的可视化展示,结合PSD-BPA计算功能,实现了运行方式可视化仿真分析。实际应用表明,网省两级电网运行方式可视化编制方法可有效提高运行方式编制和仿真分析效率,为其他电网运行提供了参考。     

基于多项式混沌展开的水文模型参数敏感性分析

针对水文模型参数不确定问题,选取干旱半干旱地区开都河流域为研究对象,提出了基于多项式混沌展开的水文模型参数敏感性分析方法。首先在开都河流域多年气象、水文观测数据的基础上建立SLURP水文模型;然后利用稀疏网格配置法获得配置点对模拟径流量进行多项式混沌展开;最后根据混沌系数计算Sobol指标评估模型参数及其交互效应对径流的影响。结果表明,在参数主效应中选取的参数中Sobol敏感度指标最大的是降雨系数,最小的是深层地下水截留常数;在交互效应中,浅层土壤蓄水容量和降雨系数之间交互效应最强,Sobol敏感度指标最大,浅层土壤截留常数与深层地下水截留常数之间交互效应最弱,敏感度指标最小。     

Optimization of long-distance and large-scale transmission of renewable hydrogen in China: Pipelines vs. UHV

The reverse distribution of renewable energy resources and load centers makes exploring the optimal transmission mode of long-distance and large-scale renewable hydrogen the key to solving the bottleneck of renewable hydrogen development. This study incorporates hydrogen pipeline (HGP), natural gas pipeline (NGP), and Ultra High Voltage (UHV) into an optimal planning model framework and analyzes the optimal transmission mode, quantity, network, and cost of large-scale renewable hydrogen in China. Constructing a sensitivity analysis framework, this study also investigates the optimal transmission mode changes under different scenarios. The results show that the optimal mode of large-scale renewable hydrogen transmission in the province is NGP, and 5.4% of supply level is the critical point to export renewable hydrogen inter-provincially. It switches to the combination of NGP and HGP when the unit transmission costs of these elements decrease to a certain proportion simultaneously or switches to HGP when the unit transmission cost of HGP decreases more than that of NGP. The complementary transmission mode of NGP and UHV is the optimal mode for inter-provincial transmission, and the HGP can be put into use for inter-provincial transmission only when the unit transmission cost of which is reduced to less than 25%. Jilin is the key node in the NGP network, and Tibet and Gansu are the key nodes in UHV network, and the participation or absence of which will have significant impact on the renewable hydrogen transmission system. Only minor adjustments to the transmission technical parameters of NGP or HGP can promote the qualitative overflight of the optimal transmission volume of them so as to achieve the target optimization at the minimum cost.