PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组实现 储能黑启动及辅助调频技术探讨

结合某电厂PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组利用储能系统实现燃气轮机黑启动及辅助调频功 能，在分析联合循环机组正常启动负荷特性的基础上，提出了储能系统的容量和电量配置要求，对原有110kV电气接线图及厂用电系统提出储能系统接人方案，介绍了实现黑启动及辅助调频的控制策略。     

双碳目标下煤电深度调峰及调频技术研究进展

双碳目标下,电力供给将从以煤电为主导转化为以新能源为主体,加快煤电机组的调峰调频改造是支撑新能源应用快速发展和保障电力系统安全的关键。分析了煤电机组调峰调频技术的现状,指出现阶段提升电力系统灵活性的有效措施是进行煤电灵活性改造,但对于中长期电力系统灵活性需求来说,需要着重发展气电及储能等灵活性电力资源;储热调峰技术、抽水蓄能调峰技术、压缩空气储能调峰技术、液流电池调峰技术、飞轮储能调频技术、电磁储能调频技术和电化学储能调频技术,为后续煤电机组调峰调频技术的研发提供参考。     

燃汽-蒸汽联合循环灵活性分析

新能源的快速发展冲击了电网的稳定性,也对火力发电机组的调峰调频能力提出了更高的要求。考虑到燃气-蒸汽联合循环机组具有热效率高、启停快、易于调峰等特性,使用燃气-蒸汽联合循环进行调峰调频是理想的选择。介绍燃气-蒸汽联合循环的工作方式和结构特性,比较不同的联合循环的优缺点,讨论联合循环机组在变工况运行时影响其效率的因素,并对某燃气热力电厂的不同运行工况进行了热力性质计算,对循环机组的变工况特性进行直观分析。分析得出,低负荷运行工况下,燃气-蒸汽联合循环的热效率随着负荷下降而呈现加快升高趋势,经济性很低,不宜长期运行。     

考虑风电接入的调峰调频电源配置

为满足大规模风电的接入,必须进一步在系统内规划或引入新的调峰调频容量。将风电当作负的负荷,提出了风电场等效调峰调频容量的概念,风电接入后的风电场等效调峰调频容量体现了风电接入后对系统调峰的影响,根据Pweq来决定调峰调频容量的配置。不仅依靠传统方法增加电源侧调节机组,还从风电出力波动角度考虑增加储能系统的手段解决风电接入后对系统调峰调频的影响。     

基于熵权-密切值法的机组一次调频性能综合评价方法

机组一次调频性能对电网频率安全稳定具有非常重要的影响,但目前缺乏有效的综合评价方法。在分析一次调频各项性能指标的基础上,构建了包含响应滞后时间、稳定时间、调频响应幅值、实际转速不等率、调频贡献度指数等指标的机组一次调频性能评价体系,提出了基于熵权-密切值法的机组一次调频性能综合评价方法。利用某电厂深度调峰后一次调频性能试验数据和某地区统调机组的WAMS一次调频实际动作性能数据,对基于熵权-密切值法的一次调频性能综合评价方法进行了验证。算例分析结果表明,所提出的机组一次调频性能综合评价方法是有效的。     

基于EMD分解的混合储能辅助火电机组一次调频容量规划北大核心CSCD

高新能源渗透率的新型电力系统更容易发生发电侧与用户侧的负荷失衡,从而造成电网频率波动,这对电网安全带来了巨大的挑战。提升发电侧主动调频支撑成为解决这一问题的关键。储能技术辅助调频主力的火电机组参与发电侧一次调频不仅可以提升电网安全性,也能降低机组磨损,提升机组运行的经济性。现存一次调频储能容量配置方法比较单一。因此,本文提出了一种基于EMD分解的混合储能辅助火电机组一次调频容量规划方法。使用EMD对储能的目标功率进行处理,并将处理后的IMF分量进行重构,从而确定混合储能的功率与能量配额,以归一化成本为最优目标,完成储能系统规划,弥补了现存研究未充分考虑功率高低频响应导致的储能配置方案不合理,不能充分利用不同形式储能特性造成的储能投资成本高、储能系统收益低、调频效果不理想等缺点。并以宿迁660 MW机组为一次调频算例验证了本文方法的可行性与经济性。研究结果可以为参与一次调频的火电机组储能规划提供一定技术参考。     

储能火电联合调频的容量优化配置研究

  目的  为储能火电联合调频项目合理配置储能容量,建立联合调频的收益模型,提供储能功率选择的依据。  方法  基于广东某电厂机组的历史运行数据和市场出清价格,对机组和储能联合调频进行仿真计算,分析储能功率选择对联合调频性能和收益的影响。  结果  仿真结果表明:储能系统通过提升机组的调频性能和增加调频里程,大幅提升调频收益,且随着储能功率的增加,调频收益逐渐增加后趋于稳定;受机组性能差异和运行状况的影响,储能对调频性能和调频收益提升的程度不同。  结论  证实通过仿真计算确定储能容量是合理可行的,可为后续联合调频项目中储能容量优化提供参考。     

液调机组高压调门故障分析及处理

在电网深度调峰的要求下,各火电厂均尽力降低机组最低安全运行负荷。但由于一次调频要求,深度调峰期间电网下达一次调频指令时,液调机组容易出现高压调门摆动。通过分析,认为问题的解决方向在于深度调峰的最低负荷应与一次调频负荷区分开,并保留裕度,此外低负荷对汽门控制也有影响。此次事故处理方案可为液调机组类似事故处理提供借鉴。     

电池储能系统辅助电网调频控制策略研究

伴随中国新能源迅猛发展所导致电网频率波动等问题,电池储能广泛应用于辅助传统机组参与调频服务。该文首先梳理中国现有储能相关政策及相关文献,总结储能辅助调频市场环境演变规律,然后,重点分析传统机组调频及电池储能系统参与一次调频的原理过程,详细比对虚拟下垂控制与虚拟惯性控制策略的差异性特点;电池储能系统参与二次调频进行深度剖析,并对阶段功率分配作出详尽分析,同时提出考虑多约束条件的控制策略模型,为储能电站参与调频出力提供有效参考依据。最后,针对储能系统的未来发展提出建设性意见,并对下一步的研究方向做出展望。     

10 kW/20 kWh锂电池储能协同风电一次调频备用的实验验证

将风电机组的比例弃风电量作为一次调频备用基本单元,基于电网的15 min一次调频备用持续输出要求,提出储能系统最大值配置法协同风电场作为风电一次调频备用补充,采用10 k W/20 k Wh锂电池储能系统对锂电池参与电力系统一次调频能力进行实验验证,结果表明锂电池储能系统能快速精确跟踪调频调度指令,具备协同风电参与电力系统一次调频的能力。     

基于负荷预测的储能功率分配优化策略

针对目前电力系统调峰、调频储能电站容量有限的情况,文章提出了一种基于负荷预测的储能电站调峰、调频功率分配策略。首先建立了基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化BP神经网络的负荷预测模型,对电力系统中的负荷进行精准的预测,为储能电站参与调峰、调频提供计划调度参考;在此基础上,计及储能电站参与调峰、调频辅助服务的收益以及成本,建立储能电站参与调峰、调频功率分配经济模型,并利用粒子群算法对其进行优化求解,确定储能电站最优分配结果;最后,基于MTALAB仿真平台,验证了所提功率分配策略的有效性。     

火电机组一次调频技术研究进展综述

  目的  火电机组的一次调频技术是保障电网安全稳定运行的重要内容。  方法  文章评述了当前火电机组一次调频技术、辅助一次调频技术、耦合调频控制策略以及一次调频技术潜在的发展方向。  结果  对于机组一次调频技术主要包括调节阀预节流、可调整回热抽汽调频和凝结水节流调频,其中以凝结水节流调频技术为主;辅助一次调频技术主要基于飞轮储能和蓄电池响应速率快的特点满足机组输入输出需求,并对耦合辅助调频技术的焦点和难点进行了分析;基于调频技术的系统建模及控制策略研究能够使机组参数间的匹配性更为优化。  结论  最后,对比了近年来一次调频技术的应用情况,认为飞轮储能一次调频和滑压运行优化将是其重点发展方向。     

基于提升华北电网考核指标的飞轮储能参与调频划分电量控制策略北大核心CSCD

在“双碳”目标的背景下,以风光为主体的具有明显随机性和波动性的新能源大规模并网,接入电网后容易造成电网频率波动,严重威胁电网安全。储能技术辅助调频主力的火电机组参与发电侧一次调频可以有效提升电网安全性和机组运行经济性。为充分利用飞轮储能辅助电网调频的优势,考虑储能当前电量对调频影响,建立火-储联合模型,分析火电-飞轮联合系统调频能力。本工作针对电网频率特性及机组调频特点,以满足调频指标为要求,充分考虑储能当前电量对调频性能的影响,提出一种基于提升华北电网考核指标的飞轮储能参与调频划分电量下垂控制策略。该策略根据飞轮储能当前电量进行计算,在不同电量时采用不同出力时间限制,以尽力满足电网一次调频考核指标。同时,利用MATLAB/Simulink软件分析了在负荷扰动下系统的调频效果及调频资源的出力情况。结果表明所提方法能够在飞轮储能电量处在不同状况时,利用不同放电时间来有效改善机组调频性能,提高机组量化指标。     

燃气电厂的运行优化和天然气调峰

分析了由不同类型机组组成的燃气电厂运行方式的调整和优化,对燃用管道天然气的电厂调峰运行进行了实例分析,指出可多燃料运行的机组在运行调峰中可以发挥调节作用。     

小机组液压调节系统的改造

随着汽轮机的发展和电网峰谷差的不断增大,对机组的调峰和调频要求越来越高。因此,降低运行成本,改善机组运行可靠性和控制灵活性,已成了各电厂特别是老电厂的当务之急。介绍了广州石化1号机组液压调节系统改造为数字式电液调节系统的改造方案,对比分析了机组调节系统改造前后的控制水平。     

燃气轮机联合循环机组一次调频能力分析与优化方法研究

为实现燃气-蒸汽联合循环机组一次调频能力的分析与优化,构建了能够考虑燃气轮机、余热锅炉、汽轮发电机组等主设备出力调节速率限制因素,并且可以兼顾机组运行状态分析的通用燃气-蒸汽联合循环机组一次调频能力分析模型。对不同发电负荷下联合循环机组一次调频能力及其影响因素进行了分析,并提出了通过机组一次调频响应滞后时间补偿、实际转速不等率补偿两种方法来实现机组一次调频能力的优化。     

火电机组一次调频及AGC全网试验分析

结合西北电网机组一次调频及AGC全网试验情况,对火电机组一次调频及AGC试验中存在的技术问题进行了较为系统、全面的阐述和分析,对一次调频及AGC涉网技术管理工作提出相应的建议。通过试验发现不同电厂机组一次调频性能差异很大,部分机组一次调频性能不能满足电网运行要求,需进行优化和完善。试验结果表明并网机组投入一次调频和AGC功能可显著提高电网频率稳定陛,改善电网频率动态品质。     

基于零号高压加热器的深度调峰控制策略研究

为提高燃煤火电机组深度调峰脱硝装置投运率、满足电网快速调峰和调频需求,以及提升机组低负荷运行经济性,设计基于零号高压加热器的宽负荷脱硝、深度调峰和调频等控制策略,针对某660 MW机组加以实施和试验验证。试验结果表明：基于零号高压加热器的深度调峰控制功能,利用机组高压回热系统蓄能参与负荷控制,机组深调期间能够满足1%P_e/min的AGC变负荷和电网频差0.083 Hz内的一次调频响应需求;在机组深度调峰期间可增开汽轮机进汽调阀,减少节流损失,全开工况下可降低发电煤耗超过1.6 g/(kW·h);协同深度调峰期间机组快速负荷响应和脱硝烟温控制需求,能够维持脱硝入口烟温超过安全限值,实现脱硝系统安全稳定投运。     

基于混合储能的风电场一次调频控制

摘要： 基于机组侧的混合储能装置,提出了风电机组参与电力系统一次调频的方法。针对DFIG风电机组,研究了网侧换流器的附加功率控制方法,并设计了混合储能系统的控制器,可实现混合储能系统对风功率波动的平衡及提供一次调频的功率。针对电网频率变化进行了仿真分析,验证了该控制方法的有效性。     

储能系统协同常规机组调峰控制策略研究

大规模风电并网会引起电力系统调峰能力不足,造成火电机组频繁启停或弃风。文章利用电池储能充放电灵活、可补充常规机组调峰能力不足的特性,提出了AGC机组、NON-AGC机组与储能系统间的协调控制策略。该策略引入了改进调度时间级,实现储能与常规机组时间协调配合;以AGC机组与NON-AGC机组的协调机制为基础,建立了AGC机组向NON-AGC机组与电池储能的转移功率模型。根据前一时刻机组的输出功率,计算出机组的调节余量实现电池储能参与系统调峰。实际系统算例分析结果表明,所提控制策略的可行性和有效性。