一次调频中的锅炉建模与参数在线确定

火电机组作为主要的一次调频能力提供者,其锅炉主蒸汽压力模型对系统的频率响应有较大影响,锅炉参数和机组一次调频能力随工况变化而变化,而现有的一次调频模型无法反映这种特性。通过串联的换热单元等效锅炉并引入流体热容带来的延迟效应,建立考虑流动与传热的锅炉模型,并提出基于分散控制系统(distributed control system,DCS)数据的参数在线确定方法。以某1000MW机组为例进行计算,0.2Hz频差扰动下加入锅炉模型与无锅炉模型的一次调频60s积分电量相差733.5kW×h。机组调频能力与锅炉热力动态密切相关,验证不同工况下机组一次调频能力的差异。该锅炉模型与参数确认方法可在扰动发生前为电网安全运行提供参考指导。

用于一次调频分析的汽包锅炉模型及参数在线确定方法

火电机组的一次调频性能与锅炉蓄热能力密切相关,为准确反映不同工况下亚临界汽包炉机组的一次调频特性,该文建立了汽包锅炉分布式参数动态模型。模型采用动态热量流法分析换热特性,同时考虑工质变物性,重点描述工质的换热、相变及流动过程。模型参数可基于机组分布式控制系统的监测数据在线计算,能够准确反映机组调频能力随运行工况的变化。以包头电厂600MW机组为例进行模型验证与仿真分析,结果显示,在-0.1Hz频差阶跃扰动下,加入该文所建锅炉模型后,调频功率仿真曲线和实测曲线在30s时的相对误差从38.74%有效减小至-2.16%(90%工况),该文所建模型能够较为准确地描述汽包锅炉主蒸汽压力等关键参数在一次调频期间的动态响应特性。