600MW亚临界机组多蓄能协同调度的控制技术研究

摘要

随着新能源的快速发展和“两个细则”性能考核的实施,对电网调峰调频的要求越来越高,现阶段火电机组调节能力成为平抑新能源电力随机波动性的关键。在对锅炉、制粉、回热、冷端以及热网等系统蓄能的控制响应特性分析的基础上,开展了系统深入的理论研究与技术攻关,并在此基础上根据多蓄能协同调度控制关键技术,提出了一种火电机组多蓄能协同调度系统。该系统在综合考虑电网“两个细则”性能要求和机组运行稳定性要求的基础上,根据锅炉、制粉、回热、冷端以及热网等部分的蓄能状态和特性,开发了机炉协调优化、制粉送粉优化、凝结水节流、冷却工质节流、供热抽汽节流等蓄能控制子系统可进行分布式蓄能控制,并构建了适应各子系统蓄能响应特性的协同调度指令,可实现供热机组的多蓄能系统调度;此外,综合考虑了各子系统蓄能响应特性及安全边界,选择主汽压力、磨电流、除氧器水位、机组背压、热网供水温度等指标对火电机组各蓄能控制子系统的响应速率和响应能力进行在线评估,可为火电机组多种蓄能的协同调度提供评估支撑。所建系统在控制层面,可深入挖掘各系统蓄能潜力;在调度层面,通过各子系统蓄能协作,可提升火电机组的快速爬坡能力;在评估层面,可对系统的响应能力进行评估。以山西华光发电有限公司的两台600 MW亚临界汽包炉抽汽式发电机组(3^(#)、4^(#)机组)为工程应用对象,对所提的多蓄能协同调度控制系统进行分析。在实际应用过程中,由于该厂的两台机组未参与热网供热,因此应用所提控制方案时,仅采用锅炉蓄能、制粉系统蓄能、回热系统蓄能以及冷端系统蓄能来分析其提升机组爬坡速率的效果。经过某中调公司公布的一个月的AGC(Automatic Generation Control,AGC)性能指标和ACE考核收益统计可知,此两台机组的电网AGC“两个细则”综合性能指标Kp的平均值超过4.0,最高可达5.27,可高度适应电网调度需求。月补贴收益达到353.47万元,年直接收益超过2000万元,此数据不包括减少违约电量、增强运行灵活性等带来的收益。