充分利用火电机组储能的高速率变负荷控制系统研究

发布时间：2017-07-20 22:13

  本文关键词：充分利用火电机组储能的高速率变负荷控制系统研究

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【摘要】：为了平抑网、源侧用电、发电负荷的随机波动,电网调度要求火电机组提供更大的负荷调节范围和更高的负荷响应速率。受限于对象特性,火电机组难以依靠调节燃料量快速改变发电负荷,为了提高机组负荷响应速率,必须合理利用机组热力系统中各个环节的“储能”。建立包含各个“储能”环节简化非线性动态模型,并针对制粉系统、凝结水节流设计良好控制系统。以此为基础,深度挖掘火电机组“储能”,实现高速率变负荷控制系统方案。围绕这一思路展以下研究工作。(1)通过分析磨煤机、一次风机等热力系统结构及工作原理,结合传统制粉系统模型,采用机理分析方法和统计分析方法,建立一次风系统、制粉系统微分方程形式的非线性动态模型结构并求取模型参数。利用一台600MW机组实际运行数据,验证模型的准确性。在此基础上,改进锅炉燃料控制系统及一次风量、一次风压控制系统,能够合理利用制粉系统环节“储能”,加快负荷响应速率。(2)通过分析凝结水系统结构及工作原理,结合传统凝结水节流系统模型,采用双重对象角度进行控制系统设计的方法,建立“炉跟机”方式协调控制系统负荷控制方案。在此基础上,改进锅炉凝结水节流方案,更深度的合理利用凝结水系统环节“储能”,有效加快机组对负荷指令的响应速率。(3)建立亚临界火电机组炉跟机对象及控制系统模型,模型分别从制粉系统、凝结水节流角度出发模拟其参与机组负荷调节过程,进行MATLAB/SIMULINK仿真实验。实验结果显示合理利用制粉系统“储能”和凝结水节流能够有效的改善机前压力、燃料量、调门开度的响应曲线波动幅度。研究中还设计了一套协调控制系统组态,以某电厂350MW亚临界汽包炉机组进行现场调试,验证组态的有效性。实践证明课题研究能够为实现高速率变负荷运行大规模应用提供理论及基础性技术支持。
【关键词】：制粉系统 凝结水系统 动态模型 协调控制 负荷响应 控制方案
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义10-11
• 1.1.1 我国发电产业的特点10-11
• 1.1.2 研究的问题11
• 1.2 研究现状11-14
• 1.2.1 协调控制系统11-13
• 1.2.2 凝结水节流13-14
• 1.2.3 制粉系统14
• 1.3 论文主要工作14-16
• 第2章 一次风及制粉系统建模及特性分析16-37
• 2.1 系统结构16-18
• 2.2 一次风系统对象模型18-27
• 2.2.1 一次风系统对象特性18-19
• 2.2.2 模型建立19-21
• 2.2.3 参数确定21-25
• 2.2.4 实验验证25-27
• 2.3 制粉系统对象模型27-36
• 2.3.1 磨煤机运行状况分析27-28
• 2.3.2 传统模型28-32
• 2.3.3 模型改进32-34
• 2.3.4 实验验证34-36
• 2.4 小结36-37
• 第3章 凝结水系统建模与特性分析37-46
• 3.1 系统结构37-38
• 3.1.1 凝结水系统结构37-38
• 3.1.2 凝结水节流38
• 3.2 对象模型38-39
• 3.3 双重控制39-44
• 3.3.1 双重控制原理39-41
• 3.3.2 协调控制系统中的负荷控制回路41-43
• 3.3.3 凝结水节流参与机组负荷调节控制回路43-44
• 3.4 小结44-46
• 第4章 储能利用的协调控制系统仿真46-53
• 4.1 协调控制系统结构分析46-49
• 4.1.1 协调控制系统结构46-47
• 4.1.2 亚临界火电机组炉跟机模型47-49
• 4.2 制粉系统储能利用49-51
• 4.2.1 制粉系统储能利用49
• 4.2.2 仿真结果分析49-51
• 4.3 凝结水系统储能利用51-52
• 4.3.1 凝结水系统储能利用51
• 4.3.2 仿真结果分析51-52
• 4.4 小结52-53
• 第5章 工程应用53-58
• 5.1 系统设计53-55
• 5.2 系统投运与效果评价55-57
• 5.3 小结57-58
• 第6章 结论与展望58-60
• 参考文献60-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：570259