火电机组涉网性能动态评价与优化控制关键技术及应用

来自 搜狐网 的图片

火电机组涉网性能动态评价与优化控制关键技术及应用电力工业是我国经济发展战略中的重点先行产业，一直保持着快速发展的趋势，其中燃煤发电一直处于主导地位，风电、光伏等新能源发电比重不断上升。然而受自然条件的限制，新能源发电量会不断出现大幅度快速波动，导致电网频率失稳、电能质量下降、抛弃新能源并网发电等严重问题。这就需要燃煤火电机组具备良好的涉网性能，才能从根本上袮补新能源发电量的波动。

目录

项目简介

国家发展改革委和国家能源局2018年3月发布的《关于提升电力系统调节能力的指导意见》指出，“为实现我国提出的2020年、2030年非化石能源消费比重分别达到15%、20%的目标，保障电力安全供应和民生用热需求，需着力提高电力系统的调节能力及运行效率，从负荷侧、电源侧、电网侧多措并举，重点增强系统灵活性、适应性，破解新能源消纳难题，推进绿色发展”，其中第一、六项指导意见是“实施火电灵活性提升工程”和“增强受端电网适应性”。因此，针对电网侧和电源侧的衔接处，开展火电机组涉网性能提升技术及系统的研究与应用工作具有非常重要的现实意义，对提高电力系统的调节能力、破解新能源消纳难题有着基础性的技术支撑作用。 本项目以提升火电机组的一次调频、自动发电控制（AGC）等涉网性能为目标，取得了以下主要科技创新。

主要科技创新

（1）提出了基于系统辨识的一次调频性能动态评价方法，去除了主汽压力变化对一次调频性能评价的影响，研发了基于超调补偿和压力修正的一次调频优化控制方法，提升了火电机组的一次调频性能指标；

（2）建立了基于比例积分微分控制器的控制系统动态性能评价方法，突破了动态性能基准值缺少解析式的技术瓶颈，并提出了电网指令快速变化和煤质变化下的机组优化控制方法，解决了机组自动发电控制性能和运行平稳性难以兼顾的实际问题；

（3）给出了基于Presiach因子的调节阀数学模型及其非线性故障补偿方法，用于诊断主汽调节阀故障、减弱对机组涉网性能的不利影响，并提出了辅机故障发生后的机组优化控制方法，确保了故障条件下机组减负荷的安全平稳性；

（4）研制了源网动态性能在线监测平台，建立了一次调频、自动发电控制等主要控制系统的数学模型，实现了并网机组涉网性能的动态评价，并自动制定机组涉网性能的优化技术方案。 本成果以支撑电网消纳新能源为出发点，立足山东省电网以火电机组调频调峰为主的实际情况，研发了火电机组一次调频性能评价与优化、自动发电控制性能（AGC）评价与优化、影响机组涉网性能的故障诊断与控制等技术及系统，通过动态评价与及时优化火电机组的一次调频和AGC性能，提升和保障了火电机组的涉网性能。除了在火电机组现场实施外，研制了源网动态性能在线监测平台，实现了基于火电机组的实时远程传输数据，动态评价多台火电机组的涉网性能，并在性能下降时，及时给出提高机组涉网性能的优化技术方案。本成果对提升电力系统调节能力、支撑电网大规模消纳清洁能源、提高火电机组的灵活性和节能减排水平等方面有着基础支撑作用和重要现实意义。