火电机组一次调频优化控制与性能提升技术

新能源与节能环保

随着我国双碳战略的实施，电网电源侧能源结构发生了较大变化，电网一次调频能力逐渐下降，火电机组深调工况常态化，导致火电机组一次调频能力较差，很难满足电网一次调频需求。本项目考虑汽轮机调速系统非线性影响因素，建立机组深度调峰工况一次调频精确模型，基于一次调频裕量分析机组深度调峰工况下的调频安全特性，并提出以调门节流动作为主、凝结水节流为辅的一次调频分层优化控制策略。实现目标：

（1）建立起更为准确的燃煤机组多工况下一次调频模型；

（2）提出以调门动作为主、凝结水节流为辅的一次调频分层优化控制策略，有效提升机组一次调频能力；

（3）在保证机组稳定运行的前提下，提高电网对机组一次调频考核通过率，使之具备更强的网源协调支撑能力。

创新点

1、建立起更为准确的火电机组多工况下一次调频模型；

2、实现火电机组调频调峰工况下一次调频安全特性分析；

3、实现以调门节流动作为主、凝结水节流为辅的一次调频分层优化控制策略，提升机组一次调频能力。

该项成果主要应用于火力发电领域，如火电机组一次调频场景。

根据“两个细则”对于机组一次调频的考核办法，以 300MW 级机组为例，一天未投入一次调频的考核电量为 900000kWh，考核费用为 27 万元；动作正确率每低于 1%，考核电量为 18000kWh，考核费用为 0.54 万元；并网运行机组每月进行一次调频大扰动至少 1 次，若不合格则按机组额定容量考核，每年考核金额超过 75 万元。通过本项目研究成果的实施，可提高机组安全经济运行水平，提升电网对于机组一次调频性能考核要求的能力，在“两个细则”考核中获取更大的收益。与此同时，通过优化机组调频自动调节系统的控制品质，可减小机组主汽压力、主汽温度等重要参数的波动偏差，降低机组热耗，从而降低煤耗，节约生产成本。