为了克服新能源电力对电网产生的影响,传统的火电机组必须提升其快速变负荷能力。在对汽轮机及回热系统特性研究的基础上,提出了一种改进的凝结水节流方案。为了实现对凝结水节流系统的高效、安全控制,通过对凝结水节流系统的特性分析并经过一定的简化,建立1000MW火电机组凝结水节流系统非线性动态模型,根据模型结构并结合实验数据对模型参数进行辨识。通过对模型输出与机组实际输出的对比验证中可以看出,模型的响应与机组实际输出完全一致,具有很好的仿真精度,该模型可以应用于凝结水节流系统的控制优化。

本科毕业设计火电机组加热器端差对经济性影响的分析.docx

随着社会经济增长，电力需求不断提升，伴随全球性的能源短缺与环境问题等，以太 阳能、风能为代表的新能源发展迅猛并大规模并网。其弱惯性、波动性以及不确定性等威 胁了电力系统的安全稳定运行，水电和火电等传统机组受爬坡率低、响应速度慢，以难以 满足电网的调频需求，引入更加优质的调频资源具有迫切的现实工程意义。近年来，电池 储能技术发展迅速，由于具备精确跟踪、响应速度快以及可双向调节等特性，被视为最具 发展前景的辅助调频手段。本文在当前储能参与调频研宄现状的基础上，对储能辅助传统 机组的必要性与可行性进行分析，最后围绕储能辅助火电机组参与二次调频的控制策略以 及容量优化方面展开研宄。 首先在对电力系统调频原理分析的基础上，建立了包括火电机组调速器、汽轮机、发 电机在内的区域电网调频模型；通过对不同类型储能的技术性指标、经济性指标进行权重 分配并计算其最终评分，从而确定了选择锂电池作为参与调频的储能类型，并在研宄了目 前常用的储能模型的基础上，提出了基于电池储能单体的储能调频新模型，最后给出了含 储能参与的区域电网调频模型。 其次构建了一种基于调

1.从电网频率调整的原理出发，介绍了常规电网调频的运作方式和调频机理。 在此基础上，介绍了电池储能系统的主要组成部分，电池储能系统参与电网调频的 工作原理及优势。 2.构建了电池储能系统辅助火电机组调频的电网模型。根据常规区域电网的工 作模式和物理结构，构建了传统火电机组参与电网调频的仿真模型；分析储能电池 的工作特性，建立了电池储能系统辅助火电机组参与电网调频的仿真模型，研究了 电池储能系统辅助火电机组的调频效果，仿真结果证明了电池储能系统参与电网频 率调节的高效性。 3.在电池储能系统辅助火电机组参与电网调频的优化控制方面。针对一次调频， 在传统下垂控制基础上，通过荷电状态实时修正电池储能系统的下垂系数，实现对 电池储能系统的输出功率进行控制；针对二次调频，综合考虑区域电网的负荷需求 和电池储能系统的荷电状态，提出了一种多变量模糊控制策略实现对电池储能系统 的功率控制和保护。搭建仿真模型并验证，结果表明所提控制策略在改善区域电网 的调频效果和提高储能电池的使用寿命方面更具有优势。

随着电网接入新能源的比例越来越高，电网的安全性、稳定性必然会受到 影响。为了电网稳定，电力系统的调峰调频就显得异常重要。在电源侧，核电 机组基本不参与调峰调频，水电机组调峰调频的能力有限，而风电与光伏机组 是不稳定性的电源，基本无法参与调峰调频，火电机组是最能灵活参与电网调 峰调频的优质电源；且北方地区水资源贫乏，水电机组稀少，这无疑更加凸显 了火电机组调峰调频的作用。在火电机组调峰调频能力足够的情况下，通过改 变火电机组的出力可平抑电网波动，减小新能源并网造成的冲击；在火电调节 能力不足的情况下，常规的做法是弃风弃光，这无疑会造成能源的损失，不利 于电网经济性运行。另外，随着电网负荷越来越丰富，如电动汽车充电桩等的 使用，电网负荷必然会有更多无规律的波动，这也加剧了电网的不稳定性。因 此，为了电网的安全经济稳定运行，这就要求火电机组具备足够的调节能力， 为电网接纳更多新能源提供空间，也为负荷波动提供更多空间。

以清洁能源替代化石能源，逐步实现清洁能源为主、化石能源为辅的能源结 构的全球能源互联网概念得到了国内外的广泛认同。然而，以风电、太阳能发电 等为代表的清洁能源的出力具有波动性和随机性，大规模的并网会引起电网频率 稳定问题。在国内，尤其是“三北”地区，调频电源几乎全部为火电机组，调频 能力不足，调频性能也不高，而新兴储能技术具有快速、精确的功率调整特性， 其辅助火电机组参与电网调频，是提高和改善电网调频能力的有效手段。 本文首先分析了火电机组一、二次调频的工作机理及大规模储能系统的物理 结构组成及运行控制结构，以 PSCAD/EMTDC 仿真软件为基础，建立了 DEH 调速器、 汽轮机、CCS 协调控制系统及锅炉的动态模型，并以上述动态模型为基础推导了 适用于理论分析的简化模型；同时建立了储能系统的储能模块、VSC 有源逆变器、 DC/DC 双向变换器的电路模型，并提出了基于贝杰龙模型将相同或相似特性的并 联子系统进行简化等效的扩容电路模型。 其次，结合火电机组和储能系统的各自特性，提出了基于分层控制运行结构 的储能系统辅助火电机组参与一、二次调频的完整协调控制策略。

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