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基于分支限界法的火电机组负荷分配研究

太阳能学报 2022年第12期43卷 282-288页

作者：胡尊民刘克天于国强史毅越汤可怡江苏方天电力技术有限公司南京211102 南京工程学院电力工程学院南京211167

针对大规模新能源并网调峰问题,提出不同调峰阶段火电机组负荷分配方法:分析火电机组调峰能力、调峰成本及二者之间的关系;以总煤耗成本、机组启停成本之和最小为目标,建立不同调峰阶段火电机组负荷分配优化模型;根据火电机组爬坡率、... 详细信息

针对大规模新能源并网调峰问题,提出不同调峰阶段火电机组负荷分配方法:分析火电机组调峰能力、调峰成本及二者之间的关系;以总煤耗成本、机组启停成本之和最小为目标,建立不同调峰阶段火电机组负荷分配优化模型;根据火电机组爬坡率、滑坡率,提出参与负荷分配机组的组合策略,并使用分支限界法对负荷分配优化模型求解。算例表明,随着火电机组调峰深度的增加,机组煤耗成本和启停成本减少,深度调峰运行下附加煤耗成本和机组损耗成本增加。

关键词：风电负荷分配火电机组分支限界法调峰机组损耗

基于改进群优化算法的深度调峰机组一次调频建模

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中国电力 2020年第6期53卷 147-152页

作者：于国强崔晓波史毅越汤可怡张天海江苏方天电力技术有限公司江苏南京211102 南京工程学院能源与动力工程学院江苏南京211167 东南大学能源与环境学院江苏南京210096

在深度调峰状态下,火电机组的一次调频性能已发生较大变化。为了解机组的一次调频出力变化情况以及为电网对深度调峰机组一次调频考核提供依据,基于一次调频模型的先验知识确定模型结构,结合一种全局搜索能力更优的改进群优化算法求取... 详细信息

在深度调峰状态下,火电机组的一次调频性能已发生较大变化。为了解机组的一次调频出力变化情况以及为电网对深度调峰机组一次调频考核提供依据,基于一次调频模型的先验知识确定模型结构,结合一种全局搜索能力更优的改进群优化算法求取模型中未知参数。为了消除人为选取稳态值造成的建模误差,将稳态值融入辨识参数中,解决了常规模型辨识要求初始与结束状态必须达到稳态的问题。模型参数计算结果表明,在深度调峰状态下一次调频能力与常规负荷条件下相比调频裕度变大,为更好地发挥深度调峰机组一次调频能力,需对相关参数进行调整。

关键词：深度调峰一次调频粒子群优化算法参数辨识

火电机组参与深度调峰对电网频率特性的影响研究

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可再生能源 2021年第8期39卷 1124-1129页

作者：于国强刘克天胡尊民汤可怡史毅越江苏方天电力技术有限公司江苏南京211102 南京工程学院电力工程学院江苏南京211167

为研究火电机组参与深度调峰对电网频率特性的影响,文章首先分析了新能源接入对系统频率特性的影响;其次定性分析了深度调峰前后系统可调节容量的变化,引入限幅环节建立了可描述该变化的数学模型,通过解析求解模型对比了常规调峰和深度... 详细信息

为研究火电机组参与深度调峰对电网频率特性的影响,文章首先分析了新能源接入对系统频率特性的影响;其次定性分析了深度调峰前后系统可调节容量的变化,引入限幅环节建立了可描述该变化的数学模型,通过解析求解模型对比了常规调峰和深度调峰的差异,得出了若不采取其他措施,直接使部分机组参与深度调峰,系统频率特性将会恶化的结论;然后提出了可采取额外增加系统火电机组数量的措施,使系统的调节容量和惯量增加,从而减弱深度调峰对频率特性带来的不利影响;最后通过多机系统数值仿真,验证了结论和应对措施的正确性。

关键词：深度调峰新能源限幅环节频率特性

基于Ziegler-Nichols优化算法的火电机组负荷频率PID控制研究

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热力发电 2021年第9期50卷 137-144页

作者：于国强刘克天胡尊民汤可怡史毅越江苏方天电力技术有限公司江苏南京211102 南京工程学院电力工程学院江苏南京211167

随着风电和光伏接入电网的规模不断扩大,电网负荷峰谷差逐渐增加,电网的频率控制出现超调量过大、调节速度过慢等一系列问题。本文针对互联电力系统的负荷分配以及频率控制问题,提出考虑发电机组分配系数的互联电力系统负荷频率控制方... 详细信息

随着风电和光伏接入电网的规模不断扩大,电网负荷峰谷差逐渐增加,电网的频率控制出现超调量过大、调节速度过慢等一系列问题。本文针对互联电力系统的负荷分配以及频率控制问题,提出考虑发电机组分配系数的互联电力系统负荷频率控制方法。首先,建立单个区域包含多个火电机组的两区域电网自动发电控制(AGC)系统仿真模型,根据各发电机组的煤耗特性建立经济性目标函数,并且获得最优的出力分配系数;然后,基于联络线功率和频率偏差控制(TBC-TBC)的控制模式,采用经Ziegler-Nichols相关算法优化后的PID控制,并对优化后PID控制器的鲁棒性进行分析研究;最后,基于两区域系统仿真模型,在一定的负荷扰动工况下进行仿真验证。仿真结果表明:该分配方法能够有效节省煤耗,本文算法优化后的PID控制器在频率恢复速度方面具有一定的优势,并且鲁棒性良好。

关键词：频率控制经济调度深度调峰 AGC 负荷优化分配 Ziegler-Nichols算法 PID控制

考虑风速和负荷变化场景的风电机组下垂控制设计

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南京理工大学学报 2020年第5期44卷 550-559页

作者：张天海于国强李阳高爱民汤可怡张俊芳江苏方天电力技术有限公司江苏南京211102 南京理工大学自动化学院江苏南京210094

由于湍流风速与负荷变化的影响,风电机组参与电网一次调频过程存在自身动态稳定与支撑电网频率两者难以平衡的问题。为此,针对额定以下低风速场景,该文分析了不同风速、不同负荷扰动对一次调频下垂系数设定的影响,并结合不依赖模型的Q学... 详细信息

由于湍流风速与负荷变化的影响,风电机组参与电网一次调频过程存在自身动态稳定与支撑电网频率两者难以平衡的问题。为此,针对额定以下低风速场景,该文分析了不同风速、不同负荷扰动对一次调频下垂系数设定的影响,并结合不依赖模型的Q学习,设计了一种改进下垂控制,根据平均风速和初始频率变化率反映出的场景变化调整下垂系数。该策略通过Q学习离线寻优与模糊在线控制结合的设计方法,实现不同场景的变下垂控制。最后,利用电力系统动模实验平台,实现改进控制策略,并比较不同风速和负荷场景下的调频效果,验证该文方法的有效性。结果表明,该方法提高了风机在不同风速以及负荷变化场景下一次调频的适应能力。

关键词：风电机组下垂控制湍流风速负荷变化 Q学习模糊控制

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大型机组一次调频性能优化方法

发电设备 2016年第6期30卷 374-377页

作者：汤可怡杨建明蔡喜冬东南大学能源与环境学院南京210096

针对大型机组直流锅炉储能不足、一次调频能力弱的问题,提出了在电网发生大幅频率扰动时,调整高压加热器抽汽流量参与调频的新方法。通过改进传统机组仿真模型实现汽轮机本体与回热系统的交互作用,基于仿真模型对所述一次调频性能优化... 详细信息

针对大型机组直流锅炉储能不足、一次调频能力弱的问题,提出了在电网发生大幅频率扰动时,调整高压加热器抽汽流量参与调频的新方法。通过改进传统机组仿真模型实现汽轮机本体与回热系统的交互作用,基于仿真模型对所述一次调频性能优化方法进行了验证。结果表明:通过调整高压加热器抽汽流量改变机组功率有较强的负荷调整能力,机炉两侧共同参与调频可大幅拓宽机组的调频范围,升级机组一次调频性能。

关键词：发电机组一次调频锅炉蓄热回热抽汽

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基于功频调节的二次再热机组一次调频研究

汽轮机技术 2021年第3期63卷 206-208,211页

作者：王骏杨建明张天海张泰岩汤可怡史毅越江苏方天电力技术有限公司南京211106 东南大学能源与环境学院南京210096

针对二次再热机组的一次调频负荷响应不足问题,以1000MW超超临界二次再热机组为研究对象,基于机理分析法建立二次再热机组一次调频动态仿真数学模型,开发实时动态仿真平台,仿真分析基于功频调节原理的一次调频动态特性。仿真结果表明:... 详细信息

针对二次再热机组的一次调频负荷响应不足问题,以1000MW超超临界二次再热机组为研究对象,基于机理分析法建立二次再热机组一次调频动态仿真数学模型,开发实时动态仿真平台,仿真分析基于功频调节原理的一次调频动态特性。仿真结果表明:基于功频调节原理的一次调频方式在负荷响应速度及幅度方面均优于传统的频差调节方式,提高了机组的负荷响应能力,但对应的主汽压力波动幅度高于频差调节方式。

关键词：二次再热一次调频功频调节仿真模型 LabVIEW

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海上风电场一次调频改造与试验分析

发电设备 2022年第3期36卷 207-213页

作者：周帅张天海刘鑫肖新宇汤可怡江苏方天电力技术有限公司南京211102

根据江苏省电网对新能源场站一次调频功能的要求,以江苏省某海上风电场为对象进行一次调频改造,实现了风电场的一次调频响应功能与一次调频在线监测功能。此外,对改造后的风电场进行现场一次调频性能试验。结果表明:该风电场具备一次调... 详细信息

根据江苏省电网对新能源场站一次调频功能的要求,以江苏省某海上风电场为对象进行一次调频改造,实现了风电场的一次调频响应功能与一次调频在线监测功能。此外,对改造后的风电场进行现场一次调频性能试验。结果表明:该风电场具备一次调频能力,能够参与电网频率调节,风电场一次调频将有效减轻常规电源(火电、水电等)的调频压力,增强网源协调水平,保障电网安全稳定运行。

关键词：海上风电场一次调频在线监测现场试验

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超超临界二次再热机组一次调频研究

能源研究与利用 2020年第6期 37-41页

作者：王骏张天海张泰岩汤可怡史毅越杨建明江苏方天电力技术有限公司南京211106 东南大学能源与环境学院南京210096

保证机组灵活运行下一次调频的经济性对燃煤机组具有重要的意义,文中以先进的高效超超临界二次再热1 000 MW机组为研究对象,构建燃煤机组动态仿真平台,仿真分析基于调门节流的电网一次调频动态响应特性,明确满足电网一次调频考核的最低... 详细信息

保证机组灵活运行下一次调频的经济性对燃煤机组具有重要的意义,文中以先进的高效超超临界二次再热1 000 MW机组为研究对象,构建燃煤机组动态仿真平台,仿真分析基于调门节流的电网一次调频动态响应特性,明确满足电网一次调频考核的最低主汽压力节流比例,实现机组的高效经济运行。仿真结果表明:主汽压力节流比例越高,储存在锅炉过热器金属和过热蒸汽中的储能越多,随着机组负荷降低而降低,相同的主汽压力节流比例下的储能量越少,满足电网一次调频考核要求所需预留的主汽压力节流比例越大。

关键词：二次再热一次调频电网考核调门节流调频响应指数