基于层次分析法AHP和TOPSIS的储能参与新能源一次调频选型方案

储能选型是储能参与新能源一次调频规划和设计的关键内容,涉及到安全性、一次调频适应性、经济性和环保性等多方面指标,是一个复杂的多目标决策问题。提出基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和逼近理想解排序方法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)相结合的储能参与新能源一次调频选型方案。分析各个指标特征,构建两层决策体系。根据专家打分和实际应用需求,采用AHP法得到各个决策指标的权重,进一步采用TOPSIS法根据各指标的权重和相关参数对储能进行选型。最后,选取压缩空气、飞轮储能、磷酸铁锂电池和超级电容器等12种储能类型为案例进行分析,结果表明,磷酸铁锂电池在参与新能源一次调频应用场景中占有优势。该选型方案可以为储能参与新能源一次调频规划和设计提供一定的理论支撑。

电池储能参与火电机组一次调频设计与应用

为充分利用电池储能在辅助火电机组一次调频中的优势,对电池储能参与火电机组一次调频的设计方案进行设计与优化。以内蒙古某电厂为例,首先分析该电厂储能配置概况及一次调频考核现状,在此基础上对电池储能参与该电厂火电机组一次调频方案和控制策略进行设计。设计时主要考虑了机组-储能系统负荷分配控制策略、储能系统一次调频有效动作识别、储能系统负荷调节量设计、储能系统一次调频动作期间AGC闭锁方式、储能系统负荷调度方式以及整体优化改造技术路线等因素。最后将设计方案应用于该电厂,结果表明,该设计方案可以大幅提高一次调频考核合格率、减少平均单次考核电量、提高有效动作比例,验证了所提设计方案可有效改善机组调频性能,且经济性良好。

基于模型仿真的燃气蒸汽联合循环机组一次调频特性分析

以某燃气蒸汽联合循环机组为对象,建立了机组及其系统的数学模型,提出了联合循环机组蒸汽动力部分的改进模型,并且通过实测数据验证了模型的准确性。改进模型细化了蒸汽动力循环部件的运动方程,提升了机组动态响应的速度和精度。机组模型可以满足电网一次调频要求;受到扰动时,联合循环机组因热惯性较大,需要较长时间才能达到稳定的功率输出。相关结果为联合循环机组的调频性能和负荷稳定性的研究提供了参考。

运行模式对联合循环机组一次调频性能的影响分析

以某燃气-蒸汽联合循环机组为对象,建立了机组及其系统的数学模型,给出了投入汽轮机调频功能后机组的改进模型,通过实测数据验证了模型的准确性。采用仿真方法,分析了两组扰动作用下不同运行模式时机组的动态特性,结果表明,汽轮机参与调频时,燃机输出功率并无变化,而汽轮机输出功率增加了理论输出变化量的42%左右,可以改善机组一次调频的能力。所做工作对改善联合循环机组的调频性能和负荷稳定性具有一定的参考价值。

一种燃气轮机气体燃料调节阀的流动特性分析

针对国内燃气轮机的气体燃料调节阀长期依赖国外进口、缺乏自主设计及验证能力的问题,采用CFD方法对燃气轮机气体燃料调节阀的流动特性进行了分析。在分析研究时采用实际使用的天然气,获得了燃料阀相对升程-流量系数和提升力系数曲线,为燃料阀的设计及其控制系统动态特性的研究提供了依据以及理论基础。

基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统研究

采用一阶时滞模型作为主蒸汽温度广义被控对象模型,设计基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统。在不同典型工况辨识得到不同对象模型参数,根据模型参数和模糊自适应规则自动整定控制器参数。对所设计的控制系统进行仿真和实际应用。结果表明,在外部扰动或模型不能准确匹配及不同工况运行时,此控制策略较传统串级PID控制和Smith预估控制具有更好的控制品质。

汽轮机组调节阀重叠度区一次调频功能优化

火电机组在顺序阀方式下运行时,汽轮机重叠度区受一次调频扰动,高压调节阀摆动幅度大,易引起油管振动,影响机组的安全稳定运行。根据高压调节阀流量特性将重叠度区划分为振荡区和补偿区,处于振荡区的调节阀在一次调频动作时不响应预定的调频分量,同时采用等效补偿原理将前者未响应的调频分量叠加在处于补偿区的调节阀调频分量上。这样既保证了机组对一次调频的快速响应能力,又降低了重叠度区内调节阀的摆动幅度,提高了汽轮机组运行的安全稳定性。

火电机组基于凝结水节流技术的AGC优化应用

依据汽轮机回热加热系统设计运行和试验数据,对凝结水节流系统简化非线性动态模型进行工作点线性化及辨识,得到某330MW机组负荷对凝结水流量的传递函数;在分析凝结水节流系统动态调节特性基础上,提出了基于模型预估的凝结水节流控制策略和基于凝结水节流控制的协调系统控制策略;并针对凝结水节流控制技术应用局限性提出了解决思路,应用效果较好,为该技术的广泛应用提供了良好的借鉴作用。

汽轮机旁路温度控制系统的优化

提出了基于差分进化算法参数辨识精确建模的Smith预估控制方案,利用焓值计算方法对汽轮机旁路温度主要扰动量进行前馈补偿,结合设备参数提出了采用基于能量平衡的精确前馈控制,保证了系统的抗扰动能力;通过采集现场实际运行数据,基于改进后的差分进化算法辨识得到控制对象的数学模型,提高了Smith预估器的补偿精度。仿真研究及现场应用结果表明,优化后的控制系统具有良好的稳定性、快速响应特性及控制精度,符合工程实际要求。