融合辨识与仿真技术的原动机调速系统性能优化
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完成单位:贵州电网有限责任公司电力科学研究院、贵州创星电力科学研究院有限责任公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-084
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
文贤馗、钟晶亮、王锁斌、邓彤天、徐章福、张世海、王文强、范 强
项目概况
我国新型能源系统建设要求在保障安全的前提下有序推进能源绿色低碳转型,传统发电机组的角色从基础保障性电源向基础保障性和系统调节性并重转变,新兴的压缩空气储能也要求有高品质的调节性能。调速系统涵盖自动化、机械、热能动力等专业,涉及制造、安装、运行、检修等多个生产环节,是跨专业、跨学科的复杂系统。经过多年技术攻关,在现场测试、参数辨识、建模仿真、优化控制等方面取得重大技术创新成果,主要包括:
针对调速系统复杂现场环境下精准测量难题,提出了功率反馈一阶惯性时间常数的动态测量方法、转速探头及前置放大器时间常数的测量方法,研发了调速系统转速及油动机特性测试装置和调速系统入网检测综合测试装置;首创了调速系统参数组智能快速寻优收敛的先进辨识方法,突破传统调速系统参数辨识领域的策略瓶颈,保证了模型整套参数组辨识精度和辨识速度的有效统一,提高系统模型对设备性能变化的跟踪适应能力;突破了复杂电力系统“机-电”耦合动态高精度过程变化仿真的瓶颈,有效解决计算精度与计算资源的矛盾。研发了能精确反映电力系统在不同模式下动态特性的分析平台,首次在火电机组仿真领域实现面向过程的仿真试验管理模式;构建了“判-防-控”多层次强鲁棒的原动机调速系统性能优化技术体系,研发了功率振荡远程监测系统,有效提高机组的负荷响应速度、防功率振荡能力,为机组实现基础保障作用、强鲁棒的灵活作用以及应急保障作用提供强大支撑。
项目共获授权发明专利 15 项,软著 3 项,颁布标准3 项,出版专著3部,发表SCI /EI/核心期刊论文8篇。成果成功应用于汽轮机、压缩空气膨胀机,并可推广至燃气轮机和水轮机组,有效解决原动机调速系统故障、功率振荡等问题,提升了发电企业的故障预判能力、快速恢复能力、应急保障能力,直接经济效益 3755 万元,促进新型电力系统建设,保障能源供给安全。