基于汽輪機蓄能特性的大型火電機組快速變負(fù)荷控制研究.pdf

1、為了更好的保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，平抑新能源電力對電網(wǎng)的沖擊，需不斷的增強電源功率的快速響應(yīng)能力;而在我國能源結(jié)構(gòu)中火力發(fā)電仍占據(jù)主導(dǎo)地位，因此提高火電機組快速變負(fù)荷運行能力將是我國大規(guī)模接納新能源電力的必然選擇。傳統(tǒng)的火電機組雖然具有一定的變負(fù)荷能力，但其變負(fù)荷速率仍然不能滿足電網(wǎng)的需求。隨著汽輪機蓄能利用策略的提出，為火電機組快速變負(fù)荷提供了可能，因此本文將從以下幾個方面對汽輪機蓄能利用展開研究:
　　1、在分析汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)蓄

2、能特性的基礎(chǔ)上，提出了凝結(jié)水節(jié)流快速變負(fù)荷控制策略，即:通過改變除氧器上水電動門開度，快速改變機組凝結(jié)水流量，來激活存儲于回?zé)嵯到y(tǒng)中的蓄能，實現(xiàn)機組負(fù)荷的快速調(diào)節(jié)。通過對汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)熱平衡狀態(tài)方程的推導(dǎo)，對凝結(jié)水節(jié)流調(diào)節(jié)原理和特性展開了研究，分析了機組在不同工況下凝結(jié)水節(jié)流對機組功率的調(diào)節(jié)范圍以及調(diào)節(jié)作用可持續(xù)時間，為實現(xiàn)凝結(jié)水節(jié)流系統(tǒng)高效安全利用奠定基礎(chǔ);
　　2、利用凝結(jié)水節(jié)流實驗對其調(diào)節(jié)過程中各設(shè)備的特性進(jìn)行分析，并基于實

3、驗分析結(jié)果，對凝結(jié)水節(jié)流系統(tǒng)進(jìn)行了合理的簡化，提煉出其在變負(fù)荷調(diào)節(jié)過程中的主要動態(tài)特性，采用機理建模和數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的復(fù)合建模方法，構(gòu)建凝結(jié)水節(jié)流系統(tǒng)非線性控制模型。為了驗證模型的準(zhǔn)確性和通用性，分別在1000MW和660MW機組上對凝結(jié)水節(jié)流系統(tǒng)非線性模型進(jìn)行了仿真和驗證。
　　3、基于本文所提出的凝結(jié)水節(jié)流系統(tǒng)非線性控制模型，在對模型特性分析的基礎(chǔ)上，為了克服凝結(jié)水節(jié)流系統(tǒng)的非線性特性，實現(xiàn)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能的全局化，對凝結(jié)水節(jié)

4、流系統(tǒng)采用了模糊增益調(diào)度控制策略。為了保證凝結(jié)水節(jié)流系統(tǒng)的高效、安全利用，提出了凝結(jié)水節(jié)流控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并設(shè)計了基于凝結(jié)水節(jié)流系統(tǒng)非線性模型的負(fù)荷控制方法來克服凝結(jié)水節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)與原機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)間的相互擾動，并通過仿真對機組在變負(fù)荷初期的動態(tài)性能進(jìn)行了驗證，大幅度提高了機組AGC性能考核指標(biāo)。
　　4、在分析直接空冷機組汽輪機冷端特性的基礎(chǔ)上，提出了凝汽器冷卻工質(zhì)節(jié)流快速變負(fù)荷控制方法，即:通過變頻風(fēng)機改變冷卻空氣流量，激