核電參與三次調(diào)頻控制策略的研究.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文核電參與三次調(diào)頻控制策略的研究StudyontheControlStrategyoftheThirdFrequencyAdjustmentwiththeParticipationoftheNuclearPower學(xué)‘號：31213016指導(dǎo)教師：劉嬈副教授完成日期：2015年4月30日大連理工大學(xué)DalianUnh，ersityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要電力系統(tǒng)運行必須保證電能的質(zhì)量

2、，頻率是衡量電能質(zhì)量最重要的運行參數(shù)之一。為避免頻率偏差超過限定值，系統(tǒng)有三種頻率調(diào)節(jié)方式：一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和三次調(diào)頻。其中，三次調(diào)頻主要針對的是變化幅度較大，時間尺度為小時級的負荷波動，其完成情況的優(yōu)劣將直接決定一、二次頻率調(diào)節(jié)的壓力，進而影響整個系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定。由此看來，三次調(diào)頻在維持整個系統(tǒng)有功平衡的過程中起著至關(guān)重要的作用。我國于2006年開始對火電機組實行“上大壓小”的電源政策。該政策關(guān)停了低效、高損的小容量機組，并且使得高

3、效、低損的大容量機組接近滿發(fā)，這樣就導(dǎo)致了參與三次調(diào)頻的機組容量嚴重不足。此外，風(fēng)電作為清潔高效的發(fā)電方式大量并網(wǎng)，使得系統(tǒng)等效負荷的波動幅度變大，且更具隨機性和不確定性，給三次調(diào)頻工作帶來了更大的壓力。綜合上述情形，有必要尋找新能源形式的發(fā)電機組參與系統(tǒng)的三次調(diào)頻。發(fā)展化石能源電源解決上述三次調(diào)頻遇到的問題是不合理并且不經(jīng)濟的，因此，利用非化石能源電源的調(diào)頻特性理應(yīng)成為解決問題的有效方法。本文在分析了各種類型非化石能源電源的發(fā)電特性之

4、后，認為只有核電有可能緩解系統(tǒng)三次調(diào)頻的壓力，進而提出將核電引入三次調(diào)頻的思想，并制定了三次調(diào)頻中火電和核電相互協(xié)調(diào)的控制策略一一“風(fēng)電分解、機組分群”。本文首先分析了核電快速發(fā)展的現(xiàn)狀以及其他能源發(fā)電形式的特點，從機組承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)的公平性和其他類型的發(fā)電方式不具有三次調(diào)頻能力這兩方面論述了核電參與三次調(diào)頻的必要性。之后，對核電機組的工作原理以及功率調(diào)節(jié)特性進行了深入研究，并提出實施分時電價，利用價格杠桿來保證機組參與調(diào)頻的經(jīng)濟利益，最

5、終得出核電參與三次調(diào)頻具有技術(shù)可行性和經(jīng)濟可行性的結(jié)論。其次，探索了合理運用核電資源參與三次調(diào)頻的控制思想和控制策略，將其與火電協(xié)調(diào)，綜合經(jīng)濟性和安全性要求，以獲得最佳調(diào)整效果。為此，分析風(fēng)電輸出功率的波動特性，發(fā)現(xiàn)風(fēng)電等效負荷中包含兩種不同性質(zhì)的分量，即整體波動幅度很大的平緩趨勢分量和小幅度頻繁波動的高頻隨機分量，進而提出“風(fēng)電分解”的控制策略，以把這兩種不同特性的負荷分量分離開。接著對比核電機組和火電機組的性能差異，為充分發(fā)揮兩種機