[發(fā)明專利]熱電聯(lián)供機組多模式抽汽輔助調(diào)峰調(diào)頻控制系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113489024B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王明坤;李軍;周俊波;高海東;高林;王林;肖勇;郭亦文;侯玉婷;陸晨旭;王文毓
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/38;H02J3/48;F01K13/00;F01K11/02;F01K17/02;F01D15/10
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了熱電聯(lián)供機組多模式抽汽輔助調(diào)峰調(diào)頻控制系統(tǒng)及方法，通過獲取鍋爐蒸發(fā)量、冷再供汽流量、熱再供汽流量等關(guān)鍵參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選及擬合，從而獲取不同供熱模式下抽汽流量?機組出力的定性，通過AGC指令和頻差信號等進(jìn)行不同供熱模式下抽汽流量需求分析和分配，從而對供熱流量進(jìn)行實時定量調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了調(diào)峰調(diào)頻需求在線評估及定量控制，解決了缺乏必要的評估手段來分析機組的調(diào)峰調(diào)頻特性的難題，避免了控制設(shè)定的盲目性，從而實現(xiàn)良好的控制效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱電聯(lián)供機組自動控制領(lǐng)域，具體涉及一種熱電聯(lián)供機組多模式抽汽輔助調(diào)峰調(diào)頻控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，我國能源發(fā)展已進(jìn)入轉(zhuǎn)型期，在碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略部署下，勢必會大力發(fā)展可再生能源，然而風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源受天氣等外部因素影響較大，具有隨機性、間歇性和低能量密度等特點。隨著可再生能源并網(wǎng)容量的不斷增大以及上網(wǎng)質(zhì)量要求的提高，都會對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、電網(wǎng)調(diào)度及安全運行等方面提出挑戰(zhàn)。同時，我國用電結(jié)構(gòu)的改變，電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差日益增加，負(fù)荷峰值高漲，峰谷比降低給電網(wǎng)安全運行帶來了新的挑戰(zhàn)。從而火電機組逐漸由基礎(chǔ)電源向靈活性調(diào)節(jié)電源的轉(zhuǎn)型發(fā)展，一方面火電機組要達(dá)到更低、穩(wěn)定、安全的調(diào)峰深度；另一方面需要有較快的調(diào)峰響應(yīng)速率，避免調(diào)峰調(diào)頻考核，從而獲得調(diào)峰收益。

除此之外，熱電聯(lián)供機組也無不例外的扮演調(diào)峰機組的角色。“三北”地區(qū)特別是在冬季供暖期，熱電聯(lián)產(chǎn)機組占比非常大，電源結(jié)構(gòu)單一，“以熱定電”使得系統(tǒng)調(diào)峰問題更加突出，更不利于消納風(fēng)電、光伏，造成嚴(yán)重的棄風(fēng)棄光現(xiàn)象。為了解決熱電聯(lián)供機組的調(diào)峰調(diào)頻問題，目前多采用低壓缸零出力、儲熱裝置等技術(shù)方式實現(xiàn)進(jìn)一步的熱電解耦，提高機組的熱電比運行范圍，從而使得機組具有更好的調(diào)峰調(diào)頻能力。

現(xiàn)有熱電聯(lián)供機組調(diào)峰調(diào)頻技術(shù)的不足：

1.熱電聯(lián)供機組深度調(diào)峰技術(shù)多采用高/低旁路供熱、低壓缸近零出力、儲熱裝置等技術(shù)手段，可以實現(xiàn)熱、電出力的解耦，提升機組的熱電比運行范圍，提高風(fēng)電等可再生能源的消納比例。雖然試驗工況下機組穩(wěn)燃可以達(dá)到的最低電負(fù)荷很低，但實際機組運行并不會維持在某一負(fù)荷，而是在寬負(fù)荷運行范圍內(nèi)快速變化。受制于汽水流程改造后，機組運行模式多樣、參數(shù)調(diào)節(jié)范圍增大、變量間非線性增強，在寬幅變負(fù)荷工況下，機組不同運行模式的安全保護(hù)約束變化及參數(shù)特性曲線等會發(fā)生變化，易造成控制效果不好，從而制約了機組的調(diào)峰調(diào)頻響應(yīng)能力。

2.熱電機組存在冷再供熱、熱再供熱、低壓缸零出力等供熱手段，并結(jié)合給水旁路、凝結(jié)水變頻等輔助調(diào)峰調(diào)頻技術(shù)應(yīng)用，調(diào)節(jié)手段豐富、運行模式多樣。總而言之，通過抽汽/供熱回路短時提高或降低抽汽量等手段，來提高機組的負(fù)荷響應(yīng)速率是可行的。但是熱電機組供熱方式、運行模式多樣，雖然可以提高機組的調(diào)峰調(diào)頻能力，但缺乏必要的評估手段來分析機組的調(diào)峰調(diào)頻特性，無法量化抽汽流量，往往通過運行人員經(jīng)驗設(shè)定被控參數(shù)，來提高機組的調(diào)峰調(diào)頻能力，控制設(shè)定較為盲目、控制效果不好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種熱電聯(lián)供機組多模式抽汽輔助調(diào)峰調(diào)頻控制系統(tǒng)及方法，本發(fā)明通過獲取鍋爐蒸發(fā)量、冷再供汽流量、熱再供汽流量等關(guān)鍵參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選及擬合，從而獲取不同供熱模式下抽汽流量-機組出力的定性，通過AGC指令和頻差信號等進(jìn)行不同供熱模式下抽汽流量需求分析和分配，從而對供熱流量進(jìn)行實時定量調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了調(diào)峰調(diào)頻需求在線評估及定量控制，解決了缺乏必要的評估手段來分析機組的調(diào)峰調(diào)頻特性的難題，避免了控制設(shè)定的盲目性，從而實現(xiàn)良好的控制效果。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：