适应电网快速调频的热电联产机组新型变负荷控制策略

大型发电机组的一次调频特性对电力系统频率稳定与电能质量至关重要。热电联产机组热网中存储了大量蓄热,在短时间内利用这部分蓄热可以显著改善机组的调频性能而又不影响热用户需求。建立了机组释放蓄热的静、动态模型与热电耦合特性模型,提出了“供热抽汽快速动作、锅炉燃料精准追踪、供热抽汽缓慢恢复”的快速变负荷控制思路,并据此设计了供热抽汽调节与传统协调控制相结合的新型变负荷控制方法。以某330 MW机组为例进行了仿真验证,结果表明所提出的控制策略实现了供热抽汽的快速调节与主动恢复,缩短了机组跨出负荷响应死区的时间,提升了机组的变负荷速率,有效改善了机组的自动发电控制(AGC)性能。     

补偿风电扰动的供热机组快速变负荷控制方法

电网消纳扰动性风电的能力是制约风电发展的瓶颈。传统火电机组负荷响应速率较低难以完成这一要求。供热机组热网中大量管道、换热器、散热器具有很大的蓄热能力,可以在短时间内利用其蓄热提高其负荷响应能力。在实验验证这一思路的基础上,通过对自动发电控制(AGC)负荷指令进行非线性多尺度分解,构造了供热机组负荷指令,针对典型供热机组简化非线性动态模型,设计了一种机组优化控制系统方案,可以在不影响热用户的前提下,充分利用供热热网蓄热,大幅度提高机组负荷响应速率,补偿风电随机性扰动。     

供热机组利用热网蓄热提高变负荷运行速率的研究

为了接纳风电等新能源的大规模并网,电网对供热机组的变负荷运行速率提出了更高的要求。通过对供热热网的蓄热能力进行计算,发现热网蓄热远远大于锅炉蓄热,利用其可以显著提高机组的负荷响应能力。以典型350 MW超临界供热机组为例,对自动增益控制指令进行多尺度非线性分解,利用其高频分量对连通管压力调节阀、抽汽压力调节阀开度进行补偿,可使主汽压力的控制品质和机组的变负荷运行速率都得到显著提升。     

基于凝结水节流及热网蓄能的循环流化床供热机组变负荷性能研究

为提高循环流化床机组的变负荷速率,基于火电机组锅炉侧和汽轮机侧响应存在差异,提出了基于凝结水节流和热网蓄能利用的快速变负荷方式。首先建立了抽汽系统以及汽轮机的机理模型,并计算了多个工况下负荷的理论值,验证上述模型的准确性;然后对抽汽系统蓄热进行分析,建立了基于凝结水节流的除氧器蓄热和热网蓄热定量计算模型,分析了影响循环流化床供热机组蓄热能力主要因素;最后提出了蓄热和负荷等响应特性。结果表明:循环流化床供热机组因存在冷渣环节,可调节凝结水流量受限,除氧器蓄热较煤粉炉更小;热网蓄热作为一个巨大的蓄热体,充分利用可提供可观的负荷提升,且短时间内的波动对于热网整体并无影响;除氧器蓄热和热网蓄热2种方式结合使用,在带供热工况下,变负荷时间可以缩短达4 min左右。     

AGC模式下超临界机组协调控制策略的完善及应用

自动发电控制(AGC)是电网自动控制的一项基本要求,电网对供电的较高要求需通过AGC和一次调频控制来实现。超临界直流炉机组蓄热能力小、初始响应速度慢,在AGC控制方式下常常难以满足电网的控制要求。针对浙能乐清发电厂超临界机组的特点,对机组协调控制系统进行分析,提出了控制策略优化和完善的措施。现场实际应用表明,改进后的协调控制系统控制策略能有效提高机组的负荷响应能力,且使机组运行更加稳定。     

供热机组一次调频优化及运行

一次调频的性能取决于锅炉蓄热的有效释放及其转换为调频负荷的效率。供热机组不仅要参与一次调频,还要提供工业和供暖用汽。因此,一次调频动作时蓄热不会全部转换为调频负荷,导致供热机组参与一次调频的能力受到限制。针对这一难题,提出了以主汽压力补偿为基础的优化方案。现场试验和实际网频波动表明优化后的一次调频效果良好。     

水电机组一次调频与AGC典型控制策略的工程分析及优化

分析了云南省内已投运水电机组一次调频与自动发电控制(AGC)的典型控制策略,通过工程试验及数据分析,逐一指出其特点及不足。提出功率控制模式下机组采用斜坡函数作为AGC负荷指令,及采用比例—积分—微分(PID)变参数控制分别满足AGC负荷调节和一次调频响应的不同要求;开度控制模式下机组一次调频动作方向与AGC负荷指令方向相反时应屏蔽AGC负荷指令,以及AGC负荷指令首先响应时,应短暂屏蔽一次调频功能等策略。优化了一次调频与AGC间的逻辑关系,并对文中的典型控制策略给出了合理的可行性建议,为水电机组一次调频与AGC寻找更理想的配合策略提供了参考依据。     

汽轮机蓄热响应AGC及一次调频技术在1000MW机组的运用

随着节能减排日益重视,利用汽轮机蓄热技术响应AGC及一次调频成为众所关注热点之一。介绍了华能玉环电厂1000 MW超超临界机组利用汽轮机蓄热技术响应机组AGC及一次调频的案例,探讨了利用汽轮机蓄热技术的几种方法,分析了低压加热器旁路调节与凝结水节流响应AGC及一次调频综合利用技术的实施难点,同时对利用该技术实现节能运行需要注意的问题进行了探讨。     

基于负荷响应率的火电机组蓄热利用技术研究与应用

为了提高某火电厂火电机组和电网间的协调控制能力,利用机组蓄热调频技术开展火电机组高低压回热系统、供热系统等热力系统蓄能调频机理研究,通过统计分析不同蓄热调频方式下火电机组的负荷响应时间、调频稳定时间以及贡献电量数据,完善了回热系统、供热系统以及减温水系统等多种一次调频控制策略,并通过现场试验,验证了机组蓄热利用技术对改...     

燃气轮机联合循环机组AGC及一次调频研究

为维持电网的发供平衡和频率稳定,机组AGC及一次调频是涉网机组应该具备的功能.介绍了某二拖一布置的燃机联合循环机组AGC功能开发和投运以及一次调频功能试验的情况,并分析了AGC变负荷速率、负荷高低限以及一次调频功能存在的问题.由此证实联合循环机组具有较强的电网调峰和调频能力,同时指出该联合循环机组一次调频功能尚需进一步优化和研究.     

广东电网自动发电控制分区控制策略研究

针对传统的自动发电控制(automatic generation control,AGC)策略己不能满足电网运行控制要求的问题,结合广东电网实际运行情况,通过对电网内AGC机组调节特性、负荷变化特性的全面研究,提出了适应节能调度模式的广东电网AGC分区控制策略。该策略在保证电网各个稳定断面不越限的前提下,实现了AGC机组对电网负荷的有效跟踪调整,使高效节能机组尽可能多发电,提高了电网运行的经济性。     

滑压运行汽包炉机组AGC控制策略研究

锅炉掺烧褐煤显著降低了AGC方式下滑压运行机组负荷响应速度及控制稳定裕度,为了提高机组AGC负荷响应速度和控制精度,在传统控制策略基础上提出了掺烧褐煤机组滑压运行的新型控制策略,基本思想是负荷指令与主汽压力指令分时控制,错峰调节,主汽压力定值动态自适应锅炉运行状态,采用高速负荷指令前馈代替实际负荷指令前馈,动态超前控制改善锅炉的动态特性。新型控制略策在充分利用锅炉蓄热来满足电网负荷需求的前提下,有效地解决了掺烧褐煤直吹式机组滑压运行方式下锅炉参数摆动大的问题,经过长期试验与调试,新型控制策略在铁岭电厂4台机组得到了成功应用。     

超临界火电机组运行灵活性提升控制策略研究及应用

新能源发电装机容量和区外远距离供电量的不断增长,电网供电结构发生了根本性变化,导致调峰压力不断加大,对火力发电机组自动控制灵活性改造的要求也因此逐步提高。通过对电网AGC指令特点分析,并研究超临界火电机组的控制特性,按照电网日趋严格的调度要求,提出了提高宽负荷下机组负荷响应速率、避免AGC指令小幅波动对机组控制的影响,以及提高再热汽温控制稳定性等一系列优化策略。经过实际应用证明,优化后的协调控制系统可以在保证机组主要热力参数稳定的基础上,很好地满足电网对火电机组运行灵活性提升的考核要求。     

300MW机组协调控制策略优化

为适应大电网对机组快速响应提出的更高要求,发电机组在锅炉跟随协调方式下应能快速响应电网负荷并保证机组压力及各运行参数的稳定.这就要求机组在自动发电量控制(AGC)调节精度上达到最大程度的提升,以满足电网的需要.针对300 MW机组的特点,对协调控制策略进行优化改进,保证机组负荷的快速响应和稳定运行.     

台山电厂600 MW机组低负荷经济运行协调控制系统优化研究

以台山电厂600MW机组开展低负荷经济运行过程中对协调控制系统的优化为例,针对机组滑压曲线优化后斜率的大幅提高以及电网对机组自动发电控制（automatic generation control,AGC）快速变负荷的要求,详细介绍了机组低负荷经济运行控制系统可能出现的问题和协调控制系统需要进行的修改及采取的对策,提出了提高机组快速变负荷能力和协调控制系统稳定性的方法。     

AGC机组参与电力市场辅助服务的探讨

电力系统频率调整是保证电力系统安全稳定运行的重要任务，也是电力市场中辅助服务的重要部分之一。AGC机组是调频服务的主要提供者，为解决AGC机组参与电力市场辅助服务面临的诸多问题，制定合理的调频市场规则，形成有序竞争的调频市场并保障电力市场环境下系统频率调整的正常进行，作者提出了以下相关问题并进行了探讨：（1）分析AGC机组在电力市场中所面临的调度和交易问题；（2）在分析AGC机组的运行成本的基础上，探讨了对AGC机组的服务进行合理经济补偿的办法以及对AGC机组所提供的辅助服务的质和量进行评估等问题；（3）分别提出在无辅助服务市场的机制下，公平、合理地调度AGC机组的原则和在有辅助服务市场机制下的几种AGC机组竞争模式；（4）为调频服务市场的建立和实施，提出了一些可行性建议。     

电力系统调频控制相关的频率振荡问题

电网中多次出现不同于传统低频振荡的频率振荡问题,和调频控制过程强相关。基于一个三区域系统,采用特征值分析和时域仿真的方法,分析了系统中不同类型的振荡模式及其表现。除功角振荡模式外,系统中包含超低频的一次调频(PFR)模式和振荡频率更低的自动发电控制(AGC)模式。功角振荡模式下,机组转速和区域电网频率相对振荡,而PFR模式和AGC模式下电网频率整体振荡,是频率振荡模式的一个根本特征。根据分析结果,PFR模式下主要是PFR参与动作,而AGC模式下主要是AGC参与动作,并提出了根据不同变量参与因子辨别频率振荡模式并区分PFR模式和AGC模式的方法。分析结果初步厘清了不同类型频率振荡模式的表现和区别。     

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.