The Development and Research on the Coordinate Control Strategy Between Turbine and Boiler in Fossil Power Plant

Based on the research on domestic and international automatic technical development in fossil power plant,the paper analyses the recent situation of the coordinate control system between turbine and boiler of domestic fossil Power Plant,provides the development thought of coordinate control system between turbine and boiler,and describes the application prospect in control system of fossil power plant combining with the application experience.

水电单元机组折线调节方法

针对非最小相位特性引起的水电机组机网协调过程中的有功机动障碍,定义了功率反调过程的有功拐点、有功以及积分电量零点穿越点等3个特征时刻,在单管单机刚性水击条件下建立水轮机及其水力系统数学模型并且进行折线控制律的解析推导,辅助数值计算方法获得不同水力惯性系数Tw和导叶开度速率gps条件下的有功特征,以此为依据开展开度模式下水电机组折线优化调节的方法研究,通过弹性水击仿真模型进行基于内模整定的比例微分积分(propotional integrated differential,PID)调节、作为折线特例的直线调节、以及优化折线调节的数值对比试验,仿真以及长期的工程实践均表明,折线调节的控制效果较优,且由于实施过程简洁、过程迅速而更易于在现场控制工程中采纳。

燃煤电厂减污降碳协同增效综合评价体系构建及实证研究

燃煤电厂是我国大气污染物和温室气体排放的重要来源,在减污降碳协同推进的新目标形势下,如何实现减污降碳协同增效是燃煤电厂实现高质量发展的关键。开展燃煤电厂减污降碳协同增效评价研究有助于识别燃煤电厂减污降碳协同增效的现状及潜力,为燃煤电厂提升减污降碳协同增效水平提供路径分析支撑。本文在解析燃煤电厂实现减污降碳协同增效内涵的基础上,提出了定性与定量相结合的燃煤电厂减污降碳协同增效综合评价体系,涉及发展水平提升、能源低碳转型、资源循环利用、污染高效治理、助力社会减排、管理能力提升等六方面共计23项二级指标。以某沿海燃煤电厂为例,评估其2018年、2020年及2022年的减污降碳协同增效综合指数(ICSP)。结果表明,案例电厂2022年相较2018年ICSP从不足50分提至80分以上,改善幅度超70%,实现了主要大气污染物与二氧化碳的协同减排,但在能源低碳转型、污染高效治理、助力社会减排等方面仍有较大提升空间,尤其是脱硫脱硝设施能耗进一步优化空间较大。研究显示,本文建立的减污降碳协同增效综合评价体系具有一定实用性,可充分反映燃煤电厂的减污降碳潜力及工作成效。

梯级水电短期调度模型及其求解的蝗虫视觉进化神经网络

融合梯级水电站短期调度中电网调峰与发电量相互制约的因素,探讨水电调度模型的设计及求解的改进型蝗虫视觉进化神经网络。调度模型设计中,依据水量平衡方程,在充分考虑机组出力限制、不规则震动区等与水头相关的复杂约束及尾水顶托影响下,构建以调峰效果与发电效益为性能指标的厂网协调短期调度模型。神经网络设计中,在已有蝗虫视觉神经网络基础上引入视觉残留机制、半波整流机制,以及在兴奋层引入局部均值滤波,获得能输出全局和局部学习率的改进型蝗虫视觉神经网络,进而借助混沌映射及山瞪羚优化算法设计状态更新策略,随后顺次连接此视觉神经网络及更新策略,获得能自适应调节参数的改进型蝗虫视觉进化神经网络。比较性的数值实验显示,该神经网络求解13个基准事例中7~13个事例及应用于贵州北盘江梯级电站的3种场景中至少2种场景下具有显著优势。

计及随机模糊双重不确定性的源网荷协同规划模型

为应对电源与电网规划建设脱节导致的"弃风"等问题,文中提出一种将电源电网协同规划的模型。同时,鉴于需求侧在电力供需平衡中的潜力,将电力需求侧的能效电厂也纳入电力规划统筹考虑,提出了源网荷协同规划的概念与模型。另外,针对风电等新能源发电给电力系统带来的不确定性,从随机性和模糊性两个角度予以分析和建模,并在源网荷协同规划模型中计及双重不确定性。最后,通过IEEE 30节点系统的算例应用,表明该模型能够有效协调电源与电网的规划建设方案以及能效电厂项目的开展,实现系统总成本最小化,并可合理确定风电机组建设规模,保障资源优化利用。

一种新的促进厂网规划协调的整体框架与模型

通过分析厂网分开后电力行业出现的新情况和电力市场改革的发展趋势,提出了新时期的电力规划新模式,引入协调因子来促进厂网规划的协调及共同承担规划风险。以计及可靠性的缺电成本和考虑经济性的输电利用成本作为规划协调变量,以全社会效益最大为目标,使用蒙特卡罗模拟法进行风险分析,结合投资(规划)决策者对效益、风险的理性认识,建立了电力市场环境下促进厂网规划协调的实用而新颖的数学模型。最后提出了采用厂网协调发展系数对电力规划进行评估,从而影响下一阶段的电力规划。后续文章将给出模型的算法和算例分析。

基于GRA与PCA的电网发展协调性评估研究

从社会、经济、资源和环境四个角度出发建立了电网发展协调性评估指标体系。选用灰色关联度分析方法作为协调度度量方法,对指标值进行了定量计算。为了克服指标间的相关性选用主成分分析方法对协调性评估指标进行综合计算。最后运用某区域电网相关数据对所建评估模型进行验证,计算结果表明建立的评估模型是可行的。

兼顾经济协调发展和电网安全的区域共同市场

区域电力市场的建设应贯彻区域经济协调发展的科学发展观。在打破省(含自治区、直辖市,下同)间壁垒和促进电力资源在区域范围内优化配置的同时,应慎重考虑3个重要问题:一是上网电价的上扬会带动销售电价上涨,还可能使经济欠发达省在电力紧缺时期买不到电;二是若完全摒弃省级交易,可能导致市场交易效率降低,使得安全校核和调度过于复杂化;三是应如何处理电网调度与市场交易之间的关系。为此,提出了基于差价合约和不同省市场开放程度有差异的上网电价风险规避方法,避免经济欠发达省在区域市场上买不到电的尴尬局面;提出资源优化配置应抓大放小和“统一市场、两级交易”的区域共同市场新思路;分析了电网调度和市场交易内在联系,提出了处理电网调度与市场交易之间关系的协调方式。

考虑碳减排日指标约束的碳捕集调度策略

为了节能减排和碳捕集电厂不足情况下碳减排指标的完成,在碳减排日指标约束下,提出一种碳捕集调度策略以实现厂内减排和厂网协调减排。厂内减排引入碳捕集装置的启停次数,以煤耗最小为目标实现机组的组合。厂网协调减排时,通过多代理解决各时段的机组优化问题和机组爬坡问题,在综合考虑煤耗及网损的基础上,使碳捕集电厂多发电并进行碳捕集以实现CO2减排的目的。仿真结果表明,在不同指标的约束下,厂内减排和厂网协调减排能有效地实现碳减排任务。

非正交曲线坐标系平面二维电厂温排水模拟

结合河道水流及温排水的运动特性,从非正交曲线坐标系下温排水基本方程出发,采用有限体积法及SIMPLE算法离散求解方程,建立了基于非正交曲线坐标系下非交错网格的平面二维温排水数学模型.用该模型模拟天然河流电厂温排水运动的计算结果表明,该数学模型能合理反映河段电厂温排水运动.

网省两级调度多电源短期联合调峰方法

在大电网平台下,利用各个省级电网负荷互补特性、以及常规水电、抽水蓄能、火电等电源调节性能的差异,协调多个电网间的电力分配,对于缓解中国电网普遍存在的调峰压力尤为重要。以华东电网网省两级调度平台为依托,提出网省两级调度多电源联合调峰方法。该方法根据电源类型将原问题分解为抽蓄、常规水电、火电、核电等4个独立子问题,并对应提出抽蓄启发式搜索算法、水电混合降维算法、火电切负荷调峰算法进行子问题求解;在此基础上,以系统负荷为关联因子,耦合前述算法和提出的网间电力分配二次规划方法建立多个子问题的协调求解框架,实现多种电源多个电网协调运行。实际应用结果表明,所提方法能够有效协调多个省级电网峰值负荷需求,比实际调度更好地发挥了华东网调电源的调峰作用。

厂网协调模式下梯级AGC控制策略

梯级自动发电控制(automatic generation control,AGC)是电力市场过渡期电网和发电企业协调调度探寻的新模式。以乌江干流梯级AGC工程为依托,在分析电力市场过渡期电力调度运行方式的基础上,以厂网协调日前计划电量为控制目标,综合考虑电网安全、振动区、调节速率、机组启停等约束,构建梯级AGC模型。引入AGC投入序位和相对耗水率比例,并结合数学组合和集合运算理论,系统地提出了梯级AGC控制策略。该策略主要包括AGC投入序位计算方法、电站组合确定策略、厂间负荷优化分配方法、电站组合振动区求解方法及避开策略、超载断面校正控制策略。乌江梯级AGC模拟闭环运行结果表明,所提策略是有效的,能够满足AGC安全性、时效性、实用性、经济性的要求。

电力市场条件下的电网接入模式

中国的电力工业市场化改革给电网带来了全新的挑战。电网经营企业如何解决“厂网分开”政策实施后出现的发电厂与电网之间协调发展的问题,关系到我国电力系统能否健康有序地发展和电力市场改革能否继续深入进行。通过分析厂网分开后电力工业出现的一些新的不确定因素,提出了电网规划应对电源建设起指导作用的电力规划新模式。研究表明:通过赋有规划指导功能的接入费用这一经济手段能极大地释放电网经营企业遇到的规划、协调、发展方面的压力,从而降低电力规划的风险;利用接入规则可以明确入网各方的职责,规范接入流程,并从侧面体现了电源建设由行政审批制度向市场准入体制的过渡。所提出的新模式为解决发电厂与电网之间的协调发展提供了新思路。

新能源与智能电网协调发展评价指标体系研究

本文依据协调发展的基本理论,从电力系统发电、电网、用电、调度等4个环节,构建了新能源与智能电网协调发展评价指标体系,并在此基础上,对我国新能源与智能电网协调发展状况进行了实证研究,提出了促进我国新能源与智能电网协调发展的优先次序和重点领域。

新能源与智能电网协调发展评价指标体系研究

依据协调发展的内涵和机理,从电力系统发电、输配电、用电、调度4个环节,构建了新能源与智能电网协调发展评价指标体系,并在此基础上,实证研究了全国新能源与智能电网协调发展状况,提出了我国新能源与智能电网协调发展优先次序和重点领域。

京津冀协同发展背景下电力行业的发展策略研究

京津冀协同发展为电力行业带来了新的机遇,也形成了新的挑战。电力行业需要借此契机深化电力市场化改革,制定新的发展战略。通过分析京津冀地区电力行业在发电领域、输配电领域和售电领域的现状,结合电力行业在京津冀协同发展中面临的机遇和挑战,可以得出电力行业今后的发展方向。在发电领域,需要优化地区的电厂布局,加快火电厂改造,推广多能源用电,在满足地区用电的同时,充分发挥地区能源优势,保护生态环境。在输配电领域,需要完善电网构建,建设坚强电网;采用新技术,提高电网输配电能力;发展智能电网,加快电网一体化建设。在售电领域,需要推进京津冀统一电力市场建设,打造专业化的销售队伍,采取多种市场营销手段,坚持顾客导向,以增强市场竞争力,提升服务能力。

我国区域电网未来主网架结构特点与发展趋势

在这一轮电网发展中,电网规划人员必须树立全国联网规划指导区域电网规划、区域电网规划指导省级电网规划的观念,解决电网发展满足建立竞争性电力市场的需要,在电力供需严重不平衡的情况下做好电网规划等问题。通过分析各区域电网主网架发展思路、结构特点及发展趋势,认识到:区域电网的发展首先要适应全国联网战略,跨区电力流、跨区联网模式对区域电网主网架发展起到引导作用,其次对区域内主网架发展进行多方案论证,根据推荐方案对主网架的发展方向、关键受端环网和输电通道作了概述,最后从技术层面上提出电网发展需要解决的问题。

智能电网下新能源与常规能源协调发展

伴随着我国特高压电网的大力建设和电力行业体制改革的不断推进,着力发展智能电网技术成为我国电网未来探索的新领域。主要简述了智能电网的概念及特点,并指出了目前国内外智能电网的发展现状。通过分析我国智能电网发展的现有条件以及未来的发展趋势,提出国内新能源未来的发展规划,以期实现新能源和常规能源的协调发展,实现建设资源节约型与环境友好型社会的基本目标,争取早日实现我国未来社会、经济和环境的可持续发展。

分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势

随着社会经济的发展,对电力能源的供应提出了更高的新要求。分布式发电是适应社会经济发展需求而出现的一种新形式的发电技术。分布式发电技术具有发电成本投入少、电能损耗量低、灵活性高、环保节能等优势。在配电网系统中应用分布式发电技术一方面提升了发电的效率,另一方面也存在着一些技术性的难题需要克服。智能电网技术与分布式发电技术的融合对于实现电力系统的无缝并网具有重要的作用和意义,文中从两者的特征入手分析了两者在结合应用中的实际情况,探究了其未来的发展方向。

协调大机大网运行 提升节能减排水平

从电网运行的角度探讨了电力体制改革中网厂协调的重要性以及两者的关系。基于大机组的定义,研究了大机组的运行特性以及对现代电网的影响。从电网运行实际出发,提出了大机组与大电网协调运行的研究重点,对各省、市电网运行具有指导意义。