基于機組儲能的負(fù)荷頻率優(yōu)化控制.pdf

1、化石燃料發(fā)電大量的污染排放，嚴(yán)重破壞地球環(huán)境，大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電，已成為當(dāng)今保護(hù)環(huán)境、保證可持續(xù)發(fā)展的國際趨勢。然而，風(fēng)能、太陽能發(fā)電的間隙性，給電網(wǎng)的電源供給增添了新的不確定因素;大容量特高壓遠(yuǎn)距離直流輸電，緩解了燃煤運輸?shù)膲毫?，但一旦發(fā)生直流閉鎖等嚴(yán)重事故，對受源地的電網(wǎng)供電產(chǎn)生很大沖擊。電網(wǎng)的一次調(diào)頻不僅頻次增多，而且幅度增大，電網(wǎng)的負(fù)荷——頻率控制面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。以釋放鍋爐儲能為主體的傳統(tǒng)一次調(diào)頻方式，會引起主蒸

2、汽壓力大幅度波動，超超臨界直流鍋爐表現(xiàn)尤為突出，嚴(yán)重制約機組的一次調(diào)頻出力。前瞻性地研究間隙性可再生能源發(fā)電和特高壓輸電產(chǎn)生的電網(wǎng)負(fù)荷——頻率控制問題，升級超超臨界火電機組一次調(diào)頻的極限能力，具有重要的學(xué)術(shù)理論意義和工程實用價值。
　　論文研究制約超超臨界機組一次調(diào)頻性能的兩類因素——固有制約因素（汽輪機通流部分的功率分布、中間容積慣性、直流鍋爐儲能）、控制制約因素（閥門管理曲線、控制策略、控制參數(shù)等）;深入分析凝結(jié)水節(jié)流、高加旁

3、路與補汽閥聯(lián)合調(diào)節(jié)參與電網(wǎng)一次調(diào)頻的可行性;詳細(xì)闡述如何基于高壓調(diào)門流量特性現(xiàn)場試驗優(yōu)化閥門管理曲線。
　　論文以上汽1000MW超超臨界汽輪機組為研究對象，建立直流鍋爐主蒸汽壓力、汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)、汽輪機本體通流以及抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)等動態(tài)數(shù)學(xué)模型，并基于圖形化仿真軟件LabVIEW，開發(fā)汽輪機組負(fù)荷頻率控制實時仿真平臺。仿真試驗證明，該平臺能成功實現(xiàn)汽輪機本體通流與抽汽回?zé)嵯到y(tǒng)的交互，完整描述各級回?zé)岢槠恼鎸崉討B(tài)過程，全面反

4、映汽輪機組的主要動態(tài)特性，滿足本文一次調(diào)頻研究的相關(guān)需求。
　　論文基于等效焓降理論，根據(jù)機組熱力系統(tǒng)特性，分析各級回?zé)岢槠麉⑴c一次調(diào)頻的能力與經(jīng)濟性;通過仿真試驗，考察機組以鍋爐側(cè)儲能參與一次調(diào)頻的極限能力，對比汽輪機側(cè)儲能以不同方式參與一次調(diào)頻的動態(tài)效果。結(jié)合靜態(tài)經(jīng)濟性與動態(tài)快速性的分析結(jié)論，基于調(diào)頻幅度、安全性、快速性與經(jīng)濟性多元因素，提出以高壓調(diào)門調(diào)節(jié)為主、高加抽汽調(diào)節(jié)為輔的一次調(diào)頻分段控制策略，真正升級1000MW超超臨