燃气--蒸汽联合循环机组一次调频动作可靠性的研究与应用
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完成单位:天津华电福源热电有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-202
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
孙国斌、罗庆宏、靳士振、刘亚杰、王孝楠、于榕榕、高 峰、朱晟华
项目概况
天津华电福源热电有限公司(简称“福源热电”)隶属天津电网,调度归属权属于天津地调,不参与华北总调的AGC调频,但参与天津地调的一次调频,需要执行《华北区域并网发电厂“两个细则”(2019年修订版)》。
经统计,福源公司二套机组中3号燃机一次调频合格率平均值为64.88%,4号汽机一次调频合格率平均值为0%,远低于“两个细则”中相关要求。对公司经济效益造成很大损失,同时也不利于稳定天津电网有功功率平衡,给公司社会形象带来负面影响。#3燃机具备调频能力但调频性能不佳,这与燃机一次调频运算逻辑设定有关,#4汽机被考核的原因与其运行特性有关,汽机在滑压模式调门全开状态下无法进行相应频率波动情况下的负荷增减动作,因此只要网频出现波动,汽机一次调频效果即会被考核。
燃机-汽机负荷分配一般采用燃机主动响应机组负荷指令、汽轮机跟随的方式,联合循环机组的负荷变化速率主要取决于燃机。燃机负荷变化引起余热锅炉蒸汽热负荷变化,变化具有较大延迟。汽机的调门大部分情况下保持不变,所以汽机的负荷基本随余热锅炉蒸汽热负荷变化而变化。根据机组这一特性选择增设电储能设备的方式调整一次调频缺失量。同时利用储能系统的网源同频柜新增高精度频率信号、燃机汽机转差、等相关参数计算出一次调频补偿量,将此补偿量作为增量接入燃机一次调频逻辑内,通过同频系统提前预判低频振荡故障,输出开关量作为一次调频投退条件,并根据机组实际调频分量附加值的限幅。
本次创新成果可以推广到其他电厂中。通过本次创新成果的实施,提高了我公司二套机组一次调频响应速度以及准确性,实现了燃气蒸汽联合循环机组一次调频动作可靠性的开发,参考2022年度情况,可减少二套机组因一次调频动作不合格造成的电量考核损失约158.8万kWh。除经济效益以外,本次成果更重要的是在电网频率摆动超过调整死区时可以为电网频率维持稳定贡献福源力量,为区域电力供应、电网安全稳定添砖加瓦。