面向一次調頻的爐-機-網協(xié)調控制方法研究.pdf

1、風電等新能源的波動性使超臨界機組的功率頻繁波動，進而影響直流鍋爐的壽命及經濟性。本文針對超臨界機組設計爐、機、網協(xié)調的一次調頻控制方法，既降低鍋爐壽命損耗，又增加了電力系統(tǒng)調頻能力，達到網源雙贏。
　　首先，建立用于一次調頻分析的爐、機、網模型。依據直流鍋爐的能量、質量、動量方程，建立能反映鍋爐能量動態(tài)的非線性模型。依據汽輪機及其調節(jié)系統(tǒng)的動態(tài)特性，建立用于一次調頻分析的汽輪機線性模型。依據不同類型汽輪機的動態(tài)特性，建立包含不同類

2、型機組的電力系統(tǒng)一次調頻模型，以研究爐-機-網協(xié)調控制方法對鍋爐安全、系統(tǒng)調頻的影響。
　　其次，依據網源能量狀態(tài)設計爐-機-網協(xié)調控制策略。為了使網源能量相協(xié)調，本文定量分析鍋爐能量偏差與電力系統(tǒng)功率偏差，在汽輪機功率給定處增加了反映鍋爐能量與系統(tǒng)需求的修正量，并針對不同的電網頻率和不同的鍋爐主蒸汽壓力設計不同的修正量。最終效果是鍋爐能量較高（低）時，多參與電網頻率較低（高）時段的調節(jié)，而少參與頻率較高（低）時段的調節(jié)，從而達到

3、網源雙贏。不同網源能量狀態(tài)下的仿真表明，爐-機-網協(xié)調控制方法更利于消除頻差，且使直流爐主蒸汽壓力趨于平穩(wěn)。
　　最后，定量研究爐-機-網協(xié)調控制方法對鍋爐壽命、系統(tǒng) CPS值、系統(tǒng)潮流的影響。依據應力循環(huán)次數(shù)計算鍋爐壽命損耗，仿真表明，新方法使鍋爐水冷壁、過熱器的壽命分別提高約3％、7%。基于包含不同類型機組的電力系統(tǒng)調頻模型，對比該方法使用前后電力系統(tǒng)的調頻性能，結果表明，爐-機-網協(xié)調控制方法對CPS改善效果明顯。基于節(jié)點注