風(fēng)電規(guī)模化并網(wǎng)條件下供熱機組優(yōu)化控制研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電機組大規(guī)模并網(wǎng)后，其發(fā)電負荷不確定性將會給電網(wǎng)造成很大的擾動，區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電機組整體調(diào)峰調(diào)頻能力將在很大程度上決定著電網(wǎng)接納風(fēng)電負荷的能力。當(dāng)前我國電網(wǎng)中，火電機組是補償風(fēng)電負荷的必然選擇，但主流正壓直吹式制粉系統(tǒng)的亞臨界或超臨界機組，其調(diào)峰調(diào)頻能力仍不能達到要求。經(jīng)過比較不同類型火力發(fā)電機組的特性發(fā)現(xiàn)，循環(huán)流化床機組具有優(yōu)良的調(diào)峰能力但調(diào)頻能力差;而供熱機組調(diào)峰能力差但可能具有優(yōu)良的調(diào)頻能力。循環(huán)流化床機組同供熱機組相互配合，

2、能夠較好解決這一問題。
　　煤在火電機組內(nèi)完成由化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)變的動態(tài)過程非常緩慢，為了提高機組負荷響應(yīng)速率，必須利用機組蓄能。供熱機組為一定區(qū)域提供熱負荷，其熱網(wǎng)管道具有巨大的蓄能容量，供熱機組可以利用這部分蓄能響應(yīng)電網(wǎng)小時間尺度上的負荷擾動，圍繞這一思路開展以下研究工作。
　　(1)在分析純凝機組燃料量-汽輪機高調(diào)門開度與發(fā)電功率-機前壓力雙入雙出模型基礎(chǔ)上，對其汽輪機能量平衡環(huán)節(jié)進行改進，增加供熱調(diào)節(jié)蝶閥開度輸入和供熱

3、抽汽壓力輸出，建立典型供熱機組微分方程形式的簡化非線性動態(tài)模型。針對一典型300MW供熱機組確定模型參數(shù)，通過擾動實驗驗證了模型的準確性。并且對非線性模型進行工作點線性化，用傳遞函數(shù)陣描述其輸入輸出關(guān)系。
　　(2)對不同工況下供熱機組控制系統(tǒng)進行仿真，解釋了供熱機組通過控制供熱抽汽壓力維持供熱抽汽流量穩(wěn)定的內(nèi)在原因。對系統(tǒng)存在工作點非線性、供熱負荷擾動、蓄熱系數(shù)不確定及煤發(fā)熱量不穩(wěn)定的問題展開分析，比較其對控制品質(zhì)的影響程度，有

4、針對性地設(shè)計供熱抽汽流量補償、熱量信號導(dǎo)前微分及煤發(fā)熱量補償方案，能夠為現(xiàn)有供熱機組投入電網(wǎng)自動發(fā)電控制及一次調(diào)頻功能提供關(guān)鍵技術(shù)支持。
　　(3)提出一種風(fēng)電規(guī)?；⒕W(wǎng)條件下風(fēng)電火電聯(lián)合調(diào)度方案。設(shè)計非線性濾波器將電網(wǎng)自動發(fā)電負荷指令分解，構(gòu)造出適合于供熱機組的負荷指令。在比較多種控制方案優(yōu)缺點基礎(chǔ)上，選擇在常規(guī)協(xié)調(diào)控制方案中增加前饋加補償?shù)沫h(huán)節(jié)的設(shè)計方案。該方案能夠在保證汽輪機前壓力和供熱負荷基本穩(wěn)定前提下，適應(yīng)不同供熱負荷下