【摘要】：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大規(guī)模并網(wǎng)后,其發(fā)電負(fù)荷不確定性將會(huì)給電網(wǎng)造成很大的擾動(dòng),區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電機(jī)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(fù)荷的能力。當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)中,火電機(jī)組是補(bǔ)償風(fēng)電負(fù)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(jī)組,其調(diào)峰調(diào)頻能力仍不能達(dá)到要求。經(jīng)過(guò)比較不同類型火力發(fā)電機(jī)組的特性發(fā)現(xiàn),循環(huán)流化床機(jī)組具有優(yōu)良的調(diào)峰能力但調(diào)頻能力差；而供熱機(jī)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(jī)組同供熱機(jī)組相互配合,能夠較好解決這一問(wèn)題。 煤在火電機(jī)組內(nèi)完成由化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)變的動(dòng)態(tài)過(guò)程非常緩慢,為了提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)速率,必須利用機(jī)組蓄能。供熱機(jī)組為一定區(qū)域提供熱負(fù)荷,其熱網(wǎng)管道具有巨大的蓄能容量,供熱機(jī)組可以利用這部分蓄能響應(yīng)電網(wǎng)小時(shí)間尺度上的負(fù)荷擾動(dòng),圍繞這一思路開(kāi)展以下研究工作。 (1)在分析純凝機(jī)組燃料量-汽輪機(jī)高調(diào)門(mén)開(kāi)度與發(fā)電功率-機(jī)前壓力雙入雙出模型基礎(chǔ)上,對(duì)其汽輪機(jī)能量平衡環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn),增加供熱調(diào)節(jié)蝶閥開(kāi)度輸入和供熱抽汽壓力輸出,建立典型供熱機(jī)組微分方程形式的簡(jiǎn)化非線性動(dòng)態(tài)模型。針對(duì)一典型300MW供熱機(jī)組確定模型參數(shù),通過(guò)擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。并且對(duì)非線性模型進(jìn)行工作點(diǎn)線性化,用傳遞函數(shù)陣描述其輸入輸出關(guān)系。 (2)對(duì)不同工況下供熱機(jī)組控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,解釋了供熱機(jī)組通過(guò)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(duì)系統(tǒng)存在工作點(diǎn)非線性、供熱負(fù)荷擾動(dòng)、蓄熱系數(shù)不確定及煤發(fā)熱量不穩(wěn)定的問(wèn)題展開(kāi)分析,比較其對(duì)控制品質(zhì)的影響程度,有針對(duì)性地設(shè)計(jì)供熱抽汽流量補(bǔ)償、熱量信號(hào)導(dǎo)前微分及煤發(fā)熱量補(bǔ)償方案,能夠?yàn)楝F(xiàn)有供熱機(jī)組投入電網(wǎng)自動(dòng)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)模化并網(wǎng)條件下風(fēng)電火電聯(lián)合調(diào)度方案。設(shè)計(jì)非線性濾波器將電網(wǎng)自動(dòng)發(fā)電負(fù)荷指令分解,構(gòu)造出適合于供熱機(jī)組的負(fù)荷指令。在比較多種控制方案優(yōu)缺點(diǎn)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(bǔ)償?shù)沫h(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方案。該方案能夠在保證汽輪機(jī)前壓力和供熱負(fù)荷基本穩(wěn)定前提下,適應(yīng)不同供熱負(fù)荷下對(duì)象特性的變化,有效利用熱網(wǎng)蓄能,大幅度提高機(jī)組發(fā)電負(fù)荷指令響應(yīng)速率,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)供熱工況和非供熱工況控制系統(tǒng)的無(wú)擾切換。 研究中還開(kāi)發(fā)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)其工程應(yīng)用特性進(jìn)行系統(tǒng)分析,針對(duì)典型電網(wǎng)環(huán)境并在具體機(jī)組上初步試驗(yàn)方案可行性。課題研究能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)供熱機(jī)組高速率變負(fù)荷運(yùn)行大規(guī)模應(yīng)用提供理論及基礎(chǔ)性技術(shù)支持。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM614;TU833;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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4 付恩狄;田亮;張鍔;劉吉臻;;過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)鍋爐熱量分配的影響分析[J];華東電力;2010年07期

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7 蔣國(guó)平;;摻燒生物質(zhì)燃料對(duì)燃煤鍋爐效率的影響分析[J];華中電力;2010年03期

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本文編號(hào)：2547423