基于汽輪機蓄能特性的大型火電機組快速變負荷控制研究.pdf

1、為了更好的保證電網安全穩(wěn)定運行，平抑新能源電力對電網的沖擊，需不斷的增強電源功率的快速響應能力;而在我國能源結構中火力發(fā)電仍占據主導地位，因此提高火電機組快速變負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荷能力，但其變負荷速率仍然不能滿足電網的需求。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、在分析汽輪機回熱系統(tǒng)蓄

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

3、驗分析結果，對凝結水節(jié)流系統(tǒng)進行了合理的簡化，提煉出其在變負荷調節(jié)過程中的主要動態(tài)特性，采用機理建模和數據分析相結合的復合建模方法，構建凝結水節(jié)流系統(tǒng)非線性控制模型。為了驗證模型的準確性和通用性，分別在1000MW和660MW機組上對凝結水節(jié)流系統(tǒng)非線性模型進行了仿真和驗證。
　　3、基于本文所提出的凝結水節(jié)流系統(tǒng)非線性控制模型，在對模型特性分析的基礎上，為了克服凝結水節(jié)流系統(tǒng)的非線性特性，實現控制系統(tǒng)調節(jié)性能的全局化，對凝結水節(jié)

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