微型燃气轮机发电系统的建模与仿真

微型燃气轮机发电系统是一种具有广泛应用前景的分布式发电系统.根据微型燃气轮发电机系统的动态特性,把微型燃气轮机及电气部分当作一个整体,建立了微型燃气轮发电机系统完整的数学模型,并进一步研究了微型燃气轮机和逆变器的基本控制策略,重点研究该系统的动态特性,特别是负荷扰动时的动态特性,仿真结果表明该系统模型能够反映实际微型燃气轮发电机系统.本论文的工作为进一步研究微型燃气轮机的热机控制与电气侧的逆变器控制的协调控制策略奠定了基础.     

微电网中微型燃气轮机发电系统整体建模与仿真

微型燃气轮机发电系统能同时产生热能和电能,具有排放少、效率高、安装方便、维护简单等特点,成为热电联供微电网中最有发展前景的分布式电源.文中根据微型燃气轮机发电系统的动态特性,考虑基本的V/f和PQ控制策略,采用正弦脉宽调制(SPWM)逆变器,以"统一"模块化思想建立了微型燃气轮机发电系统的整体模型,并采用PSCAD/EMTDC软件,在动态负荷条件下对该微型燃气轮机发电系统进行仿真,分析了微型燃气轮机与电力电子变流装置及负荷之间的相互影响.仿真结果表明,所构建的系统模型的动态特性符合实际,为进一步研究微电网中各种分布式电源之间的协调控制奠定了基础.     

微型燃气轮机发电系统的建模与仿真

微型燃气轮机发电系统是一种具有广泛应用前景的分布式发电系统。根据微型燃气轮发电机系统的动态特性,把微型燃气轮机及电气部分当作一个整体,建立了微型燃气轮发电机系统完整的数学模型,并进一步研究了微型燃气轮机和逆变器的基本控制策略,重点研究该系统的动态特性,特别是负荷扰动时的动态特性,仿真结果表明该系统模型能够反映实际微型燃气轮发电机系统。本论文的工作为进一步研究微型燃气轮机的热机控制与电气侧的逆变器控制的协调控制策略奠定了基础。     

微型燃气轮机发电系统LVRT特性分析研究

为了研究微型燃气轮机发电系统的低电压穿越能力,建立了包括微型燃气轮机、永磁同步电机、传动链轴系和全功率换流器在内的微型燃气轮机发电系统详细的动态模型,对配电网深度电压跌落情况下的微型燃气轮机发电系统的运行特性在PSCAD/EMTDC中进行了仿真分析,仿真结果验证了模型及控制方式的正确性和有效性,表明微型燃气轮机发电系统在配电网电压跌落期间具备很好的低电压运行能力。     

冷电联供分布式供能系统能量优化管理

提出了一种冷电联供分布式供能系统的能量管理优化模型.该模型根据示范点各大楼的冷、电负荷预测延时变化曲线,按照经济最优原则制定微型燃气轮机的发电计划.优化模型不仅考虑了冷电联供系统与大楼电制冷空调的运行配合问题,还计及了电网购电价格、燃气价格和微型燃气轮机上网发电价格等因素对经济运行的影响.选取典型月份的冷、电负荷预测数据进行优化计算,并对部分优化结果进行调整,结果表明,根据所提出的模型制定的微型燃气轮机发电曲线能够满足示范工程对系统运行经济性和一次能源高效利用的指标要求.     

微燃机用高速永磁同步起动发电机驱动控制策略研究

针对单轴微型燃气轮机发电系统的启动、发电和停机过程,对微燃机用高速永磁同步起动发电机的驱动控制策略进行了研究.在整个运行过程中,高速永磁同步起动发电机控制系统由转速外环和电流内环构成,采用基于转子磁场定向的矢量控制来控制电机的转速和电磁转矩.在电动运行时,起动发电机拖动微型燃气轮机完成启动和冷却停机;在发电运行时,通过控制起动发电机的电磁转矩调节微型燃气轮机的转速,使之在最佳功率-转速点运行.利用建立的系统试验平台,对提出的控制策略进行了试验验证,结果表明:高速永磁同步起动发电机在整个运行过程中转速控制平稳,响应快速,能够满足微型燃气轮机发电系统的需求,且保证了微型燃气轮机发电系统变工况调节的灵活性.     

微型燃气轮机发电系统在城市电网黑启动中的运用

分布式发电不仅能提高供电的可靠性,同时也为用户及电网带来额外的益处.微型燃气轮机发电系统以其优越的性能被称为最佳的分布式发电,将其引入电网的最后一道防线,重点分析微型燃气轮机在城市电网黑启动中的运用,研究微型燃气轮机在黑启动过程中作为备用电源的特点,对微型燃气轮机空冲变压器所产生的励磁涌流及异步电动机负荷扰动进行仿真研究,结果表明微型燃气轮机在城市电网黑启动中将扮演举足轻重的角色.     

光伏/微型燃气轮机混合微电网的建模与仿真

考虑光伏输出功率的波动性,加入可控微源-微型燃气轮机平滑光伏功率波动,建立了包含单级式光伏发电系统、微型燃气轮机发电系统的混合微电网模型.并网运行时,微型燃气轮机采用PQ控制,提供微电网的有功和无功功率支撑,在满足本地负荷基础上,实现混合微电网并网功率可调度;孤岛运行时,微型燃气轮机采用基于下垂特性的V/F控制,实现从...     

微型燃气轮机分布式供能系统的控制

微型燃气轮机分布式供能系统能够实现天然气清洁、高效、灵活利用,目前已得到重视和应用.结合上海紫竹科学园区内分布式冷热电联供系统的实际应用,介绍了一种以天然气为燃料、微型燃气轮机为原动力的分布式冷热电联供系统,详细阐述了冷热电联供系统在供气,发电,供热和制冷方面的控制.     

微型燃气轮机发电的发展及其在福建的应用前景

介绍了微型燃气轮机发电技术在国内外的发展与应用状况,展望了微型燃气轮机发电技术在福建的应用前景。     

风力发电系统中的开关磁阻发电机的研究

开关磁阻发电机(SRG)是一种适用于风力发电变速运行的同步发电机,与感应发电机相比,开关磁阻发电机独具特点。这儿介绍SRG的基本方程式和两种励磁方式。     

地热发电简述

目前世界上实际能利用的地热资源很少,主要限于蒸汽田和热水田,这两者统称为地热田。地热蒸汽田以蒸汽为主,温度较高,一般为160℃以上,可将地热蒸汽田的蒸汽直接引入普通汽轮机发电。地热热水田则以热水为主,温度较低,一般为50～160℃,这就需要将地热水中的热能转换成地热蒸汽引入普通汽轮机发电。地热电站既没有燃料运输设备,也没有庞大的锅炉设备,所以也就没有灰渣和烟气对环境的污染,是比较清洁的能源。地热发电站发电后排出的热水,可供诸如采暖、医疗、洗涤、提取化学物质和农业养殖。地热发电成本较水电、火电都低。     

Optimization of the operating conditions of gas-turbine power stations considering the effect of equipment deterioration

In recent years in most power systems all over the world, a trend towards the growing nonuniformity of energy consumption and generation schedules has been observed. The increase in the portion of renewable energy sources is one of the important challenges for many countries. The ill-predictable character of such energy sources necessitates a search for practical solutions. Presently, the most efficient method for compensating for nonuniform generation of the electric power by the renewable energy sources—predominantly by the wind and solar energy—is generation of power at conventional fossil-fuel-fired power stations. In Russia, this problem is caused by the increasing portion in the generating capacity structure of the nuclear power stations, which are most efficient when operating under basic conditions. Introduction of hydropower and pumped storage hydroelectric power plants and other energy-storage technologies does not cover the demand for load-following power capacities. Owing to a simple design, low construction costs, and a sufficiently high economic efficiency, gas turbine plants (GTPs) prove to be the most suitable for covering the nonuniform electric-demand schedules. However, when the gas turbines are operated under varying duty conditions, the lifetime of the primary thermostressed components is considerably reduced and, consequently, the repair costs increase. A method is proposed for determination of the total operating costs considering the deterioration of the gas turbine equipment under varying duty and start–stop conditions. A methodology for optimization of the loading modes for the gas turbine equipment is developed. The consideration of the lifetime component allows varying the optimal operating conditions and, in some cases, rejecting short-time stops of the gas turbine plants. The calculations performed in a wide range of varying fuel prices and capital investments per gas turbine equipment unit show that the economic effectiveness can be increased by 5–15% by varying the operating conditions and switching to the optimal operating modes. Consequently, irrespective of the fuel price, the application of the proposed method results in selection of the most beneficial operating conditions. Consideration of the lifetime expenditure included in the optimization criterion enables enhancement of the operating efficiency.     

供热发电机组耗量特性模型研究

供热发电机组的耗量特性是经济调度的基础 ,但供热汽轮机的工况图比较复杂 ,其实用性较差。在分析了汽轮机和锅炉耗量特性特点的基础上 ,利用辅助曲线、采用最小二乘法进行曲线拟合 ,建立了简单、准确和实用的数学模型 ,可用于发电厂内机组之间和电力系统的经济调度。     

燃气-蒸汽联合循环机组现场总线技术设计与实施

要提高电厂的信息化水平,实现电厂控制和管理系统的全面数字化,就必须把数字化扩展到现场设备级,建立基于设备层应用现场总线技术的全厂控制系统.以某燃机电厂现场总线技术应用为例,详细介绍了现场总线的配置方案,提出了现场总线的设计原则和注意事项,并针对现场总线技术实施中存在的问题提出了合理化建议.     

汽轮机积盐不开缸清洗的研究及应用

凝汽器海水泄漏处置不及时会引起汽轮机积盐,严重时影响机组正常运行。某电厂330 MW机组出现了此类问题,海水进入凝结水系统后,汽水品质恶化,各取样点钠离子质量浓度大于1 000 μg/L,最终因机组负荷受限被迫停机。分析认为其为汽轮机积盐所致,所积盐分主要为可溶性氯化钠,决定采用过饱和蒸汽清洗法对汽轮机进行不开缸清洗,清洗后汽轮机各部件NaCl残留量低于0.07 g/m²。机组启动14 h后,各项水汽指标均达到GB/T 12145—2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》要求;机组并网发电后,可满负荷运行。实践表明,因凝汽器海水泄漏所致的汽轮机积盐可采用过饱和蒸汽清洗,方法简单,经济有效。     

Coal-gas-burning high-efficiency power plant which recovers generated carbon dioxide

This paper describes the characteristics and construction of a coal-gas-burned high efficiency power plant which emits no carbon dioxide (CO₂) into the atmosphere. In a plant, CO₂ gas and superheated steam are used as the main and the secondary working fluids, respectively, of a closed dual fluid regenerative gas turbine power plant. Since coal gas composed of CO, H₂, CO₂ and CH₄ is burned in a combustor using oxygen, the exhaust gas let into a condenser includes only CO₂ and H₂O. Hence, CO₂ gas can be easily separated at the condenser outlet from condensate. In the plant, the combustion gas is first used to generate power by driving a turbine. High-temperature turbine exhaust gas is next utilized at a regenerator to heat the main working fluid of CO₂ gas flowing into the combustor, and then is utilized at a waste heat boiler to produce the superheated steam injected into the combustor. It is estimated that the power can be generated with gross thermal efficiency of 54.4 percent, and that the power generating efficiency is 46.7 percent. Generating efficiency is calculated by subtracting the power required for producing the high-pressure oxygen used for combustion from the generator output. It is shown that the estimated efficiency is higher by 18.1 percent than that of a conventional boiler steam turbine power generating plant into which a process for removing and recovering CO₂ from the stack gas by utilizing alkanolamine-based solvent is integrated.     

基于灰色综合聚类分析法的发电设备状态评价

大容量汽轮机组是一个复杂的机电系统,具有故障率高和故障危害性大的特点。因此,为了避免出现严重的后果,对汽轮机组进行运行状态的监测和状态综合评价就很有必要。针对发电机组包含设备复杂,各子系统之间以及子系统与系统之间关联性强,运行时状态复杂,难以用精确方法确定其运行状态的现状,同时考虑模糊综合评价法中隶属度无显著性差异,从而无法得到合理的分析结果这一问题,提出了用灰色综合聚类分析法来对机组状态进行评价,根据各性能参数的劣化度计算得到系统/设备所属灰类,有效地克服了模糊综合评价法中隶属度差异小的问题。通过实例分析,该方法应用于发电设备状态评价时优于模糊综合评价法,有一定的实用价值。     

静态频率转换装置在M701F燃气轮机上的应用研究

随着当今世界面对巨大的电力需求和环境压力,燃气-蒸汽联合循环机组凭借其热效率高、清洁环保、自动化水平高的优势,应用越来越广。为此,介绍静态频率转换装置（static frequency converter,SFC）在M701F燃气-蒸汽联合循环机组的应用情况、基本原理、常见的故障检查和处理,使燃气轮机机组在今后的应用中能发挥更大的作用。