燃气—蒸汽联合循环机组可靠性模型研究

作     者：陶松梅 

作者单位：广西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈碧云

授予年度：2012年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：联合循环机组 发输电系统 可靠性 检修周期优化 蒙特卡洛模拟法 

摘      要：近年来,对环境问题日渐升高的关注度,电力系统也在努力寻求环保、清洁的发电方式。燃气-蒸汽联合循环机组凭借其能量利用率高、环境污染小、装机容量大、启停快等综合优势在电力系统得到了快速的发展和应用。“2+1燃气-蒸汽联合循环机组“无汽机不启动,有一燃机只能出力50%的出力方式,其运行可靠性如何,在电力系统的应用对系统可靠性产生何种影响,其检修周期如何,本文对此问题开展了研究和探讨,主要内容有： 1、建立了计及“2+1燃气-蒸汽联合循环机组的发输电系统可靠性评估模型并对其进行了测试和结果分析。 分析和研究了联合循环机组4种出力模式,并建立其出力模型;在考虑系统元件检修的情况下,运用基于元件状态持续时间的状态转移抽样蒙特卡洛模拟法对接入联合循环机组的发输电系统的可靠性系统进行评估。为分析接入不同容量联合循环机组对发输系统可靠性产生的差异,设置了3套测试方案,并用IEEE-RTS79系统进行了测试,发现联合循环机组以替换相同容量常规机组的方式接入发输电系统后,对系统可靠性有明显消极影响。此外,本文还提出了两个表征联合循环机组对系统切负荷持续时间和电量不足期望值贡献大小的新指标。 2、基于可靠性的联合循环机组检修周期的优化 提出了以机组年均检修费用、系统年均检修电量损失费用及年均故障电量损失费用三者之和的最小值为目标的联合循环机组检修周期优化模型。采用粒子群算法对联合循环机组中的燃机和汽机的平均无故障工作时间(MTTF)进行拟合,运用基于元件状态持续时间抽样的状态转移蒙特卡洛模拟法求解考虑联合循环机组出力模型的发电系统的可靠性。通过遍历的方法,以月为计算单位,对不同检修周期下采用固定不变的机组平均无故障工作时间和随时间变化的机组平均无故障工作时间的系统可靠性和经济性进行了测试和比较,并对不同容载比情况下的系统可靠性和经济性进行了对比,最后计算获得以年均经济性的联合循环机组最佳检修周期。