超(超)临界机组新型节能协调控制系统的研究和应用

介绍了研究和开发的新型节能协调控制系统由锅炉控制负荷,汽机控制压力,调整压力设定值使得汽机高压调门全开,并通过凝结水节流参与负荷调节和优化锅炉燃烧率控制来加快负荷响应,同时应用汽机调门阀限调节技术实现一次调频功能。在基本满足电网AGC变负荷和一次调频功能要求的前提下,实现汽机高压调门全开的新型协调控制方式,提高机组运行经济性,实现节能减排。     

凝结水节流技术在电厂的应用探讨

凝结水节流技术是为满足电网频率调整要求,提高机组一次调频时的功率变化能力和机组稳定性,深度挖掘机组蓄能利用的1种新的调节方式。根据岱海电厂600 MW机组三阀全开滑压试验数据,对该机组进行了节流试验。试验结果表明,节流完全可以满足调频速率的要求,但也存在除氧器和凝汽器水位波动大、节流时间受限等问题,并提出改进措施。     

皖电东送机组响应电网大频差控制策略分析与应用

一次调频通过机组的蓄能来调节电网的负荷,从而优化电网频率的稳定性。一次调频是由电厂设备调速系统自动完成,而一次调频的调节幅度由电厂蓄能所决定。现在大型发电机组主要采用直流锅炉,相对于传统的汽包炉来说,其机组的蓄能较少。为保证一次调频有更大的调节裕度,提高机组蓄能是最有效的途径,但研究表明过度提高机组蓄能对机组经济性会产生不利影响,在面对长时大频差时后续作用能力也有限。针对长时大频差动作,提高机组响应能力,特别是锅炉侧的及时响应是确保在出现持续大频差的情况下有足够的能量去参与频率调整的关键。对电网大频差动作进行逻辑优化,通过机组调频试验,证明其对提高电网频率大幅长时变化时机组的调节能力有帮助。     

大坝电厂5号机组一次调频试验

机组的一次调频功能可保证电网安全经济运行,提高电源质量及电网运行水平和电网频率的控制水平,并且能迅速消除由于电网负荷变化引起的频率波动.根据西北电网有限公司对机组参与电网一次调频的要求,应通过对机组调节系统的调频试验,来检验机组的DEH+CCS控制方案的实际调频能力,同时检验调频实际速度变动率等相关指标是否满足要求.     

大型机组一次调频性能优化方法

针对大型机组直流锅炉储能不足、一次调频能力弱的问题,提出了在电网发生大幅频率扰动时,调整高压加热器抽汽流量参与调频的新方法。通过改进传统机组仿真模型实现汽轮机本体与回热系统的交互作用,基于仿真模型对所述一次调频性能优化方法进行了验证。结果表明:通过调整高压加热器抽汽流量改变机组功率有较强的负荷调整能力,机炉两侧共同参与调频可大幅拓宽机组的调频范围,升级机组一次调频性能。     

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.     

某型核电汽轮发电机组一次调频功能试验

为了分析我国改进型百万千瓦级压水堆核电技术（CRP1000）汽轮发电机组的一次调频功能,以目前在运数量最多的Arabelle型汽轮发电机组为研究对象,结合现阶段华东电网特点及对并网机组的一次调频需求,初步分析了该型机组的一次调频能力;在确保反应堆安全的前提下,选取两台机组实施一次调频功能试验。结果表明:Arabelle型核电汽轮发电机组典型工况下的一次调频响应时间、一次调频稳定时间和一次调频负荷响应速度均满足华东电网一次调频细则要求;机组在高功率平台对较大负向频差的响应可能导致甩负荷,会对电网带来不利影响;电网频差阶跃变化时,转速不等率大的机组一次调频响应慢。建议结合各核电机组特点制定不同阶段的一次调频策略。     

某型核电汽轮发电机组一次调频功能试验

为了分析我国改进型百万千瓦级压水堆核电技术(CRP1000)汽轮发电机组的一次调频功能,以目前在运数量最多的Arabelle型汽轮发电机组为研究对象,结合现阶段华东电网特点及对并网机组的一次调频需求,初步分析了该型机组的一次调频能力;在确保反应堆安全的前提下,选取两台机组实施一次调频功能试验。结果表明:Arabelle型核电汽轮发电机组典型工况下的一次调频响应时间、一次调频稳定时间和一次调频负荷响应速度均满足华东电网一次调频细则要求;机组在高功率平台对较大负向频差的响应可能导致甩负荷,会对电网带来不利影响;电网频差阶跃变化时,转速不等率大的机组一次调频响应慢。建议结合各核电机组特点制定不同阶段的一次调频策略。     

基于加热器切除的深度调频控制技术研究与实施

针对超超临界机组锅炉蓄热能力有限、在电网低频事故等深度调频工况下一次调频性能较差的问题,提出了基于加热器切除,充分利用回热系统蓄能参与电网调频的深度调频控制技术。通过在典型660 MW超超临界机组上开展现场试验研究,获得不同加热器切除的响应特性和对机组安全稳定运行影响,据此设计基于加热器切除的深度调频控制策略,并加以实施和试验验证。试验结果表明,该控制技术在确保机组安全稳定运行前提下,能够有效提升机组的深度调频响应性能,可作为电网大频差工况下火电机组一次调频性能提升的新策略。     

镇海电厂燃煤机组一次调频功能的实现

频率稳定是电网正常运行的基本条件之一.由一次调频决定的电网静态调频特性,则是电网频率稳定的基础.详细介绍了火电机组一次调频功能的控制方案和试验结果,通过DEH与CCS频差校正的联合方式,机组参加一次调频功能的负荷响应较快,有关指标满足性能要求,实现了火电机组一次调频功能.     

汽轮机转速不等率对机组一次调频能力的影响

汽轮发电机组一次调频能力不稳定的现象较为普遍,严重地影响到电网运行的安全。结合华东电网的具体案例,分析指出造成机组一次调频能力不稳定的根本原因是汽轮机局部转速不等率差别过大;分析了影响汽轮机组局部转速不等率的主要因素,指出汽轮机局部转速不等率与需要响应的电网频差密切相关。以某600MW超临界汽轮机为例,给出配汽函数优化前后不同频差下的局部转速不等率随调节阀开度的变化曲线;研究结果可用于提升汽轮机的机网协调能力。     

掺烧褐煤机组一次调频性能优化

针对掺烧褐煤机组参与电网一次调频时出现负荷响应滞后、积分贡献电量超标、经常出现反向调节的问题,通过分析试验数据及现场调试,提出了掺烧褐煤机组有关一次调频的优化控制方案,总结出一次调频优化调试过程中的技术要点,如汽轮机转速测量精度等。优化后的控制方案涉及到数字电液控制系统(DEH)、协调控制系统(CCS)等子系统,增加了DEH中一次调频前馈分量的实际负荷指令非线性修正,汽机主控中主汽压力偏差动态分离,即当一次调频动作时,汽机调门不会因压力偏差大而出现反向调节,导致积分电量超标。优化后的控制方案通过现场全负荷段的一次调频模拟试验和实际运行检验,达到了比较理想的效果。     

节流配汽汽轮机组一次调频经济代价分析

对节流配汽汽轮机组来说,采用调节阀大开度的运行方式在提高经济性的同时会降低机组的一次调频能力。基于试验数据与变工况计算分析,得到了上汽-西门子1 000 MW汽轮机组的一次调频能力曲线,给出了满足规定一次调频能力的滑压曲线与调节阀开度高限曲线,结合实际性能试验结果,得到了该种机型满足规定一次调频能力要求的运行工况与调节阀以45%开度运行时的机组供电煤耗差别。结果表明,通过提高主蒸汽压力,牺牲一定经济性,可以保证节流配汽汽轮机组的一次调频能力满足相关规定的要求。     

大规模风电经LCC-HVDC送出的送端电网频率协同控制策略

针对大规模风电经电网换相型高压直流(LCC-HVDC)送出的送端电网所面临的严峻高频问题,充分挖掘风电潜在调频能力,提出一种风电与直流频率限制器(FLC)参与送端电网调频的协同控制策略。分析直流FLC参与送端电网调频的响应特性,刻画送端电网频率与风电机组功率的下垂关系,设计风电机组变转速与变桨距角相结合的一次调频控制方法。建立包括常规机组一次调频、风电机组下垂控制和直流FLC的频率响应综合模型,结合电网的频率稳定要求,采用灵敏度方法整定风电机组与直流FLC的调频参数,设计风电与直流FLC共同参与的频率协同控制策略。算例仿真结果表明：所提频率协同控制策略可有效降低高频切机、直流过载运行风险,提高送端电网的频率稳定性。     

火电厂单机带孤网运行控制策略

为解决受冰灾影响的桂林区域电网的安全供电问题,根据国电永福电厂2号机组单机带孤立电网运行的工程实践,提出火电机组单机孤网运行时采用DEH一次调频的频差修正回路进行频率控制的方案,以及机组孤网运行时控制系统的技术改进措施和电气、锅炉、汽轮机等专业的运行控制策略。通过对机组孤网运行的过程曲线跟踪分析,对一次调频死区进行调整,解决了汽轮机顺序阀运行方式时调门重叠度引起的汽轮机转速振荡问题。该机组单机带孤网运行的成功,使受到冰灾影响与广西电网主网断开的桂林网区有了安全保障,避免了桂林市全城停电。     

含海上风电场的VSC-MTDC系统参与电网调频的顺序控制方法

在含海上风电场的基于电压源换流器的多端直流(VSC-MTDC)输电系统中,为提高陆上电网的频率响应能力,传统附加频率控制策略会同时启动系统中的电压源换流器(VSC)来参与频率调节,这导致频繁的小扰动下,海上风电场中的风机总是偏离其最大功率点跟踪状态.为此,文中提出了一种无需通信的场网联合顺序控制方法.该方法可通过直流电...     

汽轮机组一次调频性能试验分析

对多台火电机组进行了一次调频试验,介绍了试验过程和主要试验结果;分析了部分汽轮机组在试验中的异常表现和采取的处理方法;定量地分析了主蒸汽压力对汽轮机组一次调频能力的影响,并将影响机组一次调频能力的因素划分为可控因素和不可控因素2类,明确了提高机组一次调频能力的途径。     

考虑主蒸汽压力的燃煤机组调速模型的分析与改进

为满足电网对火电机组一次调频能力的要求,对燃煤机组调速模型进行了研究。针对现有PSD-BPA模型中因模型不完善导致无法考虑主蒸汽压力影响的问题,通过分析汽轮机在滑压运行工况下主蒸汽压力对于一次调频出力的影响,提出了改进的GK和TB模型,并进行了仿真验证;提出了压力裕度的概念,给出了机组在运行负荷下要保证一次调频出力达到6%额定负荷时的压力应高于阀门全开时压力的12%。     

高风电渗透率下变速风电机组参与系统频率调整策略

考虑负荷波动、风电有功输出的随机性,针对电力系统对大规模风电并网时电能质量、经济性、负荷支撑和快速响应等多方面的需求,提出了一种高风电渗透率下变速风电机组参与系统频率调整的多时间尺度协调优化策略。根据变速风电机组运行特性,制定不同风速工况下风电机组的减载控制,并在不同时间尺度对机组间的调频出力进行协调,使惯性与一次调频相结合,实现频率调整优化。结果表明该策略下变速风电机组不仅能够有效地为系统提供惯性支撑,并且具备灵活、可控的静态频率响应特性。     

火电机组的一次调频方式

阐述了DEH一次调频的基本原理和一次调频试验的具体实施,强调了一次调频的投入对系统安全稳定的重要性,提出了如何合理的设置参数,克服电网由于机组或其他原因造成电网频率超限,调节汽轮机调门的开度快速增减负荷,满足电网频率快速响应的需求,以弥补电网负荷缺口,保证电网安全稳定。