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。     

上汽某百万机组凝结水节流辅助调频应用研究

随着我国电力结构转型发展,新能源装机规模日益增大,提高燃煤机组一次调频性能对维护电网稳定具有重要意义。基于上汽机型长期运行在纯滑压经济工况,综合考虑机组运行的经济性和一次调频性能,从上汽某百万机组凝结水节流调频应用实例角度出发,通过开展凝结水节流调频开环应用测试和数据分析可知该电厂凝结水节流调频实际可提升的负荷量约为理论量的37.5%。为此提出了一种满足现场需求的凝结水节流辅助调频具体优化方案,设计了凝结水节流辅助调频功能作为大频差下辅助参与一次调频的后备手段,解决了上汽机型因滑压工况下一次调频能力不足的问题,提升了1000 MW燃煤机组一次调频综合响应能力,对同类型燃煤机组设计凝结水节流辅助调频有很大的实际应用价值。     

凝结水节流参与的超超临界机组一次调频控制方法

提高火电机组一次调频性能对维护电网稳定具有重要意义。提出一种基于凝结水节流的超超临界机组一次调频控制方法。基于热力学分析提出凝结水节流系统蓄能系数概念,计算凝结水节流对一次调频的能量贡献能力。设计基于多尺度分解的一次调频联合控制方法,调度凝结水节流系统和主机协调控制系统共同进行调频控制。仿真结果表明,所提控制方案能够在提高超超临界机组一次调频响应能力的同时减小机组运行参数扰动,所提蓄能计算有助于凝结水节流系统的安全高效运行。     

凝结水节流的动态特性分析及模型辨识

为了满足新能源电网的需求,火电机组的变负荷能力必须提高。而凝结水节流可以通过利用机组蓄能,快速、有效地激发机组的变负荷能力,满足电网的需要。以某电厂350 MW超临界火电机组为例,分别在95%工况、85%工况和75%工况进行除氧器上水门节流和凝泵变频节流试验,对节流过程中相关参数变量进行分析,研究不同负荷下机组的动态特性;结合粒子群智能算法完成不同工况、不同节流方式的模型辨识,比较两种控制方式的控制效果。结果表明:凝结水节流量越大,机组提升负荷的能力越强;不同条件下采用粒子群智能算法辨识得到的模型与机组实际的动态特性曲线高度吻合,除氧器上水门节流快速提升机组负荷的能力要优于凝泵变频节流,为大机组控制优化提供参考。     

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。     

抽水蓄能机组调频控制优化策略研究

随着越来越多的新能源并网接入,研究交流励磁抽水蓄能机组的调频控制策略,充分发挥其快速功率调节能力,有利于维持电网的安全稳定运行。为此,针对传统综合惯性控制中下垂环和惯性环增益参数,对交流励磁抽水蓄能机组参与电力系统频率调节特性的影响进行分析,提出了变增益系数惯性环和下垂环分时参与调节的综合调频控制优化策略,并对其控制参数进行整定;建立了三机电力系统的仿真模型,将所提出综合调频控制优化策略与传统综合惯性控制策略进行仿真对比分析,充分验证了所提策略的有效性。     

900 MW超临界机组一次调频试验研究

针对900 MW超临界直流机组采用全程滑压运行方式、汽机调门节流小、机组蓄热小的特点,对机组一次调频的控制策略作了改进,完成了一次调频现场试验,使机组具备了参与电网一次调频的功能.根据凝结水节流的现场试验结果,提出了凝结水节流实现一次调频的可行性和注意事项,为超临界直流机组参与一次调频提供了新的方法和手段.     

基于一次调频功能的M701F型燃气-蒸汽联合循环机组控制系统优化

基于对M701F型燃气-蒸汽联合循环390 MW机组一次调频动态响应特性不能达到性能考核指标要求的原因分析,进行了主控制系统选择转速控制模式以提高机组一次调频响应速度、在自动负荷控制回路中减小调频死区和加大调频幅度等优化试验.结果表明,优化后的机组一次调频功能在电网频率变化超过机组一次调频死区时,响应时间为1～2 s;在电网频率变化超过机组一次调频死区的45 s内,实际一次调频量超过了理论调频量(随转速变化的函数值)的70％,完全满足电网调度对机组一次调频性能的要求.     

特高压直流闭锁后超（超）临界机组大频差控制策略

特高压直流输电系统发生直流闭锁故障时,受电端电网瞬间损失功率必须依靠区域内电厂调频来弥补,火电机组的作用尤为关键,现阶段火电厂多为高参数大容量机组,机组的蓄能非常有限,电网直流闭锁故障引发的大频差一次调频动作时,火电机组一次调频贡献电量受到机组蓄能的影响,不利于电网事故的快速恢复,还可能引起电网频率的振荡。以目前比较典型的600 MW等级火电机组为例,在皖电东送田集电厂进行大频差时一次调频和协调控制策略的相关试验,研究优化方向,采用了形式多样的新型控制策略,改善机组协调控制和一次调频性能,提高事故状态下火电机组对电网的贡献度。     

火电机组深度调峰一次调频优化控制策略

针对深度调峰下火电机组运行经济性与调频性能之间的矛盾,提出了一种一次调频优化控制策略。综合考虑了热耗率、背压、当前负荷及高压调节阀节流状态,确定在滑压运行区间各个指标均最优的主蒸汽压力,以多目标智能滑压优化运行方式为基础,利用凝结水变负荷技术增加机组储热利用率,从而兼顾了机组低负荷下调频性能与运行经济性。本文综合全工况滑压修正、多目标智能滑压优化及凝结水变负荷技术,在某600 MW机组进行一次调频优化试验。结果表明,该一次调频优化控制策略能够保证机组在中低负荷段达到较高的一次调频合格率,为火电机组深度调峰提供了一种有效方法。     

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。     

用于火电机组二次调频的混合储能系统容量配置优化方法

随着大量可再生能源并入电网,火电机组越来越频繁地参与到电网调频中。针对火电机组自身二次调频能力不足的问题,采用由飞轮储能阵列和锂离子电池储能阵列组成的混合储能系统来辅助火电机组的二次调频。首先根据火电机组功率和自动发电控制(automatic generation control, AGC)指令获得混合储能系统的充放电功率指令,然后提出了基于小波包分解(wavelet packet decomposition,WPD)方法的各储能阵列充放电指令分配方法。接着根据各储能阵列充放电指令分配方法,以火电机组二次调频综合指标提升二倍为目标,提出了一种混合储能系统容量配置优化方法。 最后,通过某额定装机容量250 MW的火电机组实际输出功率数据,仿真验证了本文提出的混合储能系统容量配置优化方法的有效性。     

计及循环寿命和运营策略的风电汇集区域储能电站优化配置

风电汇集区域建设储能电站可在保证整个区域一次调频能力的同时提高经济性。针对风电汇集区域建设储能电站提出一种基于运营策略的储能容量配置方法。储能电站采用独立运营机制,在保证区域一次调频容量的前提下参与电力市场交易,实现储能利用率、效益最大化。提出储能电站运营配置协同优化双层模型,外层以全生命周期投资回报率最大为目标进行储能配置,内层计及储能循环寿命以日运行期望利润最大为目标优化运营策略,内外层联合优化达到综合最优,从而得出储能配置结果。提出一种改进麻雀搜索算法提高收敛速度,对双层配置模型进行求解。通过算例验证了所提方法能够在确保区域具备一次调频能力的同时提高储能的经济性。     

超（超）临界机组高加给水旁路调节方式的一次调频控制技术研究与试验

基于某1 050 MW超超临界机组高压加热器给水旁路的工程实施,介绍了给水旁路调节方式下,多种调频手段共同参与的机组最大一次调频能力试验,获得了该机组给水旁路设计规模下的调频特性和多种调频方式下的调频效果对比分析。针对给水旁路下机组的负荷响应特性、省煤器进出口给水温降及其蓄热利用效率,开展给水旁路参与一次调频运行边界条件探讨。提出了一种超（超）临界机组的节能型一次调频控制方法,为挖掘超（超）临界机组蓄热潜力提供了试验依据,为特高压受端电网下超（超）临界发电机组一次调频能力提升提供探索路线。     

配置蓄热装置对火电机组一次调频性能影响

高比例可再生能源接入给电力系统稳定性带来巨大挑战,同时知识经济时代对供电电能质量提出更高要求,电力系统调频问题逐渐凸显。火电机组是电力系统调峰调频的主力电源,其配置蓄热装置对系统调峰能力的影响已有较多的理论研究和实践验证。以300 MW机组为例,研究不同的蓄热装置配置方案对机组一次调频能力的影响。研究结果表明不同配置方案在不同时段对火电机组一次调频能力的影响不同。该研究对火电灵活性改造影响分析、电力系统一次调频缺口评估具有借鉴意义。     

储能电站安全参与电网一次调频的优化控制策略

为安全实现储能系统对电网准确快速调频,对于系统频率偏移引起的有功率需求,提出一种考虑荷电状态(state of charge,SOC)、健康状态(state of health,SOH)的储能辅助调频自适应优化控制策略,该策略依据储能单元实时状态决定多组储能单元参与电网一次调频的最优投切情况,在频率变化初期多组储能单元...     

汽轮机组变压运行热经济特性研究

相较理论计算与传统试验方法,全局动态试验方法在分析结果准确性、实施便捷性以及与调节阀特性相互关联的密切程度等方面更适于精确且完整地描述汽轮机组变压运行热经济特性。数台机组的实施应用表明,由该方法所得到的汽轮机组变压运行热经济特性可反映出定功率下可行阀位区间内不同初压下机组热耗率的连续变化趋势,不仅直观地展现出不同类型汽轮机组定功率变压运行的内在固有规律,而且有助于数值量化调节阀节流调频、调节阀重叠度等对机组热耗率的影响程度,在电力生产过程中具有较为广阔的工程应用价值,可为煤电机组宽负荷调峰运行方式的技术经济比较、汽轮机组配汽端综合优化及其控制策略等方面的研究提供技术参考。     

基于分频原理和区域控制的风储火联合调频策略

为解决大规模风电并网带来的系统频率不稳定问题,在分析储能系统、风电机组、火电机组调频特性的基础上,提出了风储火联合调频策略。在一次调频中,以所提出的分频系统自动确定风储火的有功出力,提高了系统调频速度和调频质量。二次调频是在考虑一次调频容量的需求条件下,提出了计及机组备用大小、经济性、安全性、区域控制要求的联合调频策略,减轻了火电机组调频负担,提高了系统的频率调整速度和频率稳定性。通过仿真试验分析,结果表明所提出的联合调频策略较传统调频方式更适合于高风电渗透率的电力系统调频。