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氢能提升火电机组灵活性研究综述及展望 被引量：1
1
作者 袁铁江 王康 +1 位作者 滕越 邓占锋 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2061-2077,共17页
新型电力系统背景下,新能源占比持续攀升,电网灵活性调节需求大幅增加,火电装机占比显著下降,迫使现役火电机组具备更强的调节能力和更高的灵活性。为此,推动火电机组灵活性改造成为提升电力系统调节能力、保障能源安全的关键。氢能具... 新型电力系统背景下,新能源占比持续攀升,电网灵活性调节需求大幅增加,火电装机占比显著下降,迫使现役火电机组具备更强的调节能力和更高的灵活性。为此,推动火电机组灵活性改造成为提升电力系统调节能力、保障能源安全的关键。氢能具有绿色清洁、长时大规模存储和高能量密度等优势,通过制-储-用氢环节与火电耦合,有望提升火电深度调峰能力、降低碳排放,为火电灵活性改造提供低碳、高效的全新技术路径。结合火电与氢能产业的发展趋势和政策支撑,概述氢能对提升火电灵活性的应用前景。针对储氢耦合火电机组与储电、储热耦合的技术特征进行对比分析,明确储氢耦合优势。基于当前技术条件与需求,探索火电-氢能耦合技术的可行设计方案,重点分析耦合集成过程涉及的结构设计、动态调控和评价机制等关键问题,深入剖析制-储-用氢各环节与火电耦合技术瓶颈,并提出拟解决思路展望,以期为氢能提升火电机组灵活性研究与应用提供参考。 展开更多
关键词 火电机组 氢能 灵活性改造 深度调峰 电热耦合 集成设计
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考虑火电灵活性改造及深度调峰的风光火储系统容量优化配置
2
作者 张立伟 冯任卿 +2 位作者 张毓清 廖佳思 马静 《现代电力》 北大核心 2025年第4期722-733,共12页
针对风电、光伏等新能源出力随机波动较大,造成源荷不能满足实时功率平衡的问题,提出一种旨在有效平抑风光波动的火电机组灵活性调峰改造容量配置方法。首先,构建了风电、光伏出力与火电机组深度调峰、储能电池荷电状态模型。在此基础上... 针对风电、光伏等新能源出力随机波动较大,造成源荷不能满足实时功率平衡的问题,提出一种旨在有效平抑风光波动的火电机组灵活性调峰改造容量配置方法。首先,构建了风电、光伏出力与火电机组深度调峰、储能电池荷电状态模型。在此基础上,考虑风光出力和负荷需求的不确定性,以系统年化成本和新能源波动方差最小为目标函数,构建风光火储发电年化成本模型及状态约束条件;然后,建立基于包络约束的风电、光伏和负荷区间不确定模型,提出基于IGDT预测偏差的设备容量配置优化策略。最后,针对河北某地区实际数据设计算例展开仿真验证。通过与不进行灵活性调峰改造及不平衡度指标改善情况对比研究,结果表明:虑及火电灵活性改造及深度调峰的情况下,系统能够拥有更注重新能源出力、保障容量配置情况下源荷功率平衡的优势,在出现较大预测偏差的情况下仍可以满足实际负荷需求。 展开更多
关键词 火电灵活性改造 火电深度调峰 新能源出力 容量优化配置
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深度调峰下超临界火电机组蓄热量对煤耗的影响
3
作者 成珊 付毅 +3 位作者 张煌 王志杰 陈文 田红 《动力工程学报》 北大核心 2025年第9期1345-1353,共9页
为探究深度调峰超临界直流锅炉火电机组蓄热量对机组供电煤耗的影响,基于机组稳态与非稳态下不同的运行特征,计算了不同工况下锅炉各汽水流程部件的实际蓄热系数,并基于机组实际运行数据计算得到机组供电煤耗,研究了机组实际蓄热系数对... 为探究深度调峰超临界直流锅炉火电机组蓄热量对机组供电煤耗的影响,基于机组稳态与非稳态下不同的运行特征,计算了不同工况下锅炉各汽水流程部件的实际蓄热系数,并基于机组实际运行数据计算得到机组供电煤耗,研究了机组实际蓄热系数对供电标准煤耗的影响。以某660 MW超临界机组为例开展了分析。结果表明:在稳态与非稳态下,当机组从100%汽轮机额定负荷工况(THA)降低到30%THA时,金属蓄热系数分别增大135.47%和133.93%,汽水蓄热系数变化不大,实际蓄热系数分别增大80.83%和80.07%,且非稳态下机组的各项蓄热系数均大于稳态时;非稳态下机组供电标准煤耗比稳态时增加了11.76~22.40 g/(kW·h);机组向上调峰过程中实际蓄热系数和供电煤耗均大于向下调峰过程;机组供电煤耗与实际蓄热系数呈强相关性,且随着实际蓄热系数的增大而增大。 展开更多
关键词 直流锅炉 火电机组 蓄热系数 深度调峰 供电标准煤耗
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基于改进变分模态分解的飞轮储能辅助火电二次调频控制策略
4
作者 王玮 赵俊杰 +1 位作者 高嵩 房方 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期1052-1062,共11页
飞轮储能辅助调频是改善火电机组调频性能和运行稳定性的有效方案之一。为提升飞轮储能参与二次调频的综合性能,提出了一种基于变模态分解改进鲸群优化算法的飞轮辅助火电机组二次调频协同控制策略。首先,基于飞轮储能单元机侧和网侧控... 飞轮储能辅助调频是改善火电机组调频性能和运行稳定性的有效方案之一。为提升飞轮储能参与二次调频的综合性能,提出了一种基于变模态分解改进鲸群优化算法的飞轮辅助火电机组二次调频协同控制策略。首先,基于飞轮储能单元机侧和网侧控制机理,建立了适配1 000 MW超超临界火电机组的飞轮储能阵列控制系统模型,以及飞轮储能系统与超超临界机组协同控制的二次调频模型;其次,提出了基于鲸群优化算法的改进变模态分解方法,实现了火电机组和飞轮系统响应自动发电控制(AGC)指令的优化分配;最后,针对分配结果设计了一种提升飞轮系统荷电状态(SOC)充放电裕度的控制策略,发展了综合考虑调频性能和飞轮可靠性的飞轮辅助火电二次调频控制策略。结果表明:所提控制策略在减弱飞轮储能SOC和火电机组主蒸汽压力波动的同时,可使机组的AGC性能考核指标提升16.72%。 展开更多
关键词 火电机组 飞轮储能 二次调频 AGC指令 鲸鱼优化算法 变分模态分解
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计及储能实时调节的火电机组日前两阶段随机优化调度
5
作者 张海波 段瑞 +2 位作者 申杰 黄松涛 尚国政 《太阳能学报》 北大核心 2025年第11期119-128,共10页
为充分发挥储能的灵活调节能力以在日前调度阶段平滑火电机组计划出力,构建计及储能实时调节的日前两阶段随机优化调度模型。该模型同时考虑日前调度和实时运行模拟两阶段调度过程,在日前阶段基于风光预测输出确定火电机组的机组组合和... 为充分发挥储能的灵活调节能力以在日前调度阶段平滑火电机组计划出力,构建计及储能实时调节的日前两阶段随机优化调度模型。该模型同时考虑日前调度和实时运行模拟两阶段调度过程,在日前阶段基于风光预测输出确定火电机组的机组组合和备用容量计划,在实时阶段利用H-P滤波分解方法对风光实时场景的系统净负荷进行分解,将其分解为高频分量和趋势分量,利用储能实时调节来平抑净负荷的高频分量,火电机组来平抑净负荷的趋势分量,以此达到平滑日前调度阶段火电机组计划出力的目的。算例表明,该模型可有效减少火电机组计划调节次数,减少火电机组调节成本,提高火电寿命,且在现有新能源装机下本模型的应用效果随着地区新能源渗透率的提升而更加明显。 展开更多
关键词 储能 随机规划 实时调节 H-P滤波分解 平滑火电机组计划出力
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考虑配储的火电机组灵活性改造模型与方法 被引量：5
6
作者 郑林烽 缪源诚 +5 位作者 滕晓毕 米翰宁 徐澄科 严正 黎灿兵 陈思捷 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第4期1501-1512,I0022,共13页
为应对大规模可再生能源并网给电力系统带来的调峰负担,我国多个省份要求火电机组承担调峰任务。考虑到火电机组自身提供深调峰服务的成本较高,火电配储成为火电承担调峰责任的另一种技术路线。该文首先分析了火电机组深调峰改造和加装... 为应对大规模可再生能源并网给电力系统带来的调峰负担,我国多个省份要求火电机组承担调峰任务。考虑到火电机组自身提供深调峰服务的成本较高,火电配储成为火电承担调峰责任的另一种技术路线。该文首先分析了火电机组深调峰改造和加装储能设施的成本与收益,并提出火储联合发电系统的配置运行优化模型。其次,通过分段线性化和二元展开法简化模型,实现模型的快速求解。结果表明,相比于火电仅开展深调峰改造或只加装储能,通过开展深调峰改造联合配置储能的方式,能够更有效地提升火电的调峰能力和运行经济性。 展开更多
关键词 储能 深度调峰补偿 火电机组改造 配置方案 运行策略
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火电机组凝结水节流系统优化控制及一次调频性能分析 被引量：1
7
作者 杨成帅 房方 何成兵 《热力发电》 北大核心 2025年第3期108-120,共13页
常规蒸汽调节阀主要承担功率调节任务,同时兼顾小范围的一次调频,凝结水节流可在一定程度上改变机组的能量分布,是一种有潜力、可供选择的辅助调频手段。为深入探究凝结水节流的调频能力,剖析了其工作原理及优势,建立了凝结水节流系统... 常规蒸汽调节阀主要承担功率调节任务,同时兼顾小范围的一次调频,凝结水节流可在一定程度上改变机组的能量分布,是一种有潜力、可供选择的辅助调频手段。为深入探究凝结水节流的调频能力,剖析了其工作原理及优势,建立了凝结水节流系统的静、动态模型,分析了调频特性,并给出了调频边界条件。为综合提高凝结水节流一次调频性能,将系统动态模型进行线性化,进而设计了一种基于模型切换的模糊预测控制策略:在预测控制算法中引入模糊逻辑,实时修正控制加权系数,根据工况变化,动态切换预测模型以提升控制品质。基于某600 MW机组的实际数据开展算例分析,结果表明:凝结水节流静、动态调频能力随着机组负荷升高而提升,具有一次调频工程应用价值;与传统PID和模糊参数自整定PID控制器相比,在不同工况下,所提出的控制策略的调节时间和性能指标均较优异,对于工况变化具有较好的适应性。 展开更多
关键词 火电机组 一次调频 凝结水节流 模型切换 模糊预测控制
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耦合火电厂灵活改造的卡诺电池储能系统热力学性能研究 被引量：1
8
作者 于博旭 韩瑞 +3 位作者 刘倩 廖志荣 巨星 徐超 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第4期1461-1470,共10页
将储能技术与电厂改造技术相结合,能够在实现可再生能源稳定并网的同时解决火电机组灵活调峰的问题。本工作将熔盐卡诺电池储能系统与火电厂灵活性改造相结合,基于典型600 MW亚临界燃煤电站,利用Aspen Plus搭建了电厂、热泵储热和抽汽... 将储能技术与电厂改造技术相结合,能够在实现可再生能源稳定并网的同时解决火电机组灵活调峰的问题。本工作将熔盐卡诺电池储能系统与火电厂灵活性改造相结合,基于典型600 MW亚临界燃煤电站,利用Aspen Plus搭建了电厂、热泵储热和抽汽储热耦合的系统模型,分析了火储、火储-热泵联合及热泵三种储热形式在不同储热负荷下储能过程、释能过程及全过程的系统效率、调峰容量及调峰深度的变化情况,并分析了不同储/释能负荷和方案下耦合系统的效率和调峰性能。研究表明,火储储热方式能够在电厂低负荷运行时实现更高的耦合系统效率。热泵储热方式的调峰性能表现更优,其单位储热负荷的最大调峰容量相较于火储储热方式可以提高69%。增加储热模块能够在仅损失少量耦合系统运行效率时显著提高电厂的调峰性能,当电厂满负荷运行且储/释热负荷均为90 MW时,通过火储-热泵联合储热可以使得调峰容量和调峰深度分别增加78.29 MW和13.04%,此时系统效率仅降低0.16%。储能过程抽取中压缸的再热蒸汽并在其释热后送回除氧器,释能过程中通过旁路将部分给水加热送入锅炉,这种火储储热的耦合方式兼顾了蓄热量、调峰容量、调峰深度以及循环效率,是一种优选的耦合方案。本工作有助于指导利用熔盐卡诺电池对火电厂进行灵活性改造。 展开更多
关键词 卡诺电池 火电厂灵活性改造 熔盐储热 调峰
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火电-储能联合的多尺度协同调频滚动优化控制方法 被引量：1
9
作者 王益斌 陈飞雄 邵振国 《电网技术》 北大核心 2025年第6期2407-2416,I0054-I0061,共18页
储能电站具备优秀的调节性能,契合分钟级调频应用场景,然而储能功率和容量占比有限,电力系统仍以火电机组为主要调频资源。为此,提出了调频应用场景下的火电联合独立储能建模方法,并基于火电-储能的不同响应特性,实现火电-储能多尺度调... 储能电站具备优秀的调节性能,契合分钟级调频应用场景,然而储能功率和容量占比有限,电力系统仍以火电机组为主要调频资源。为此,提出了调频应用场景下的火电联合独立储能建模方法,并基于火电-储能的不同响应特性,实现火电-储能多尺度调频协同策略,在此基础上,采用滚动优化控制方法减少各系统运行状态量信息和调频指令预测信息误差对调频调度的影响。首先,构建火电机组动态特性高阶频域模型,通过部分分式展开法对模型进行降阶,并基于拉普拉斯逆变换实现火电机组动态出力特性的频-时域转换;其次,以交换功率的储能容量衰退机理为基础,通过雨流计数法校正容量衰退计算偏差,建立储能容量衰退模型;此后,提出了火电-储能多尺度调频协同策略,将机组的调度时段长度表述为机组变动出力次数约束,通过松弛-收紧约束方法调整机组调频调度时段长度,实现机组响应特性与调频调度时段长度的匹配。最后,通过算例验证所提方法能够有效减小系统调频偏差量,提高电网频率的稳定性。 展开更多
关键词 火电-储能 动态出力特性 自动发电控制 滚动优化 雨流计数法
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新能源联合火电送出系统无功需求定量评估方法及综合无功控制策略 被引量：1
10
作者 史逸川 陆舒翰 +3 位作者 文博 黎恒烜 孙海顺 邹子豪 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期257-268,I0033,I0034,共14页
大容量新能源基地联合近区火电送出系统故障后,同步机功角摇摆以及新能源出力快速扰动均可能导致新能源场站端口电压波动,引起新能源频繁进入低电压穿越状态。通过合理调控新能源场站无功出力稳定场站端口电压是解决该问题的技术途径之... 大容量新能源基地联合近区火电送出系统故障后,同步机功角摇摆以及新能源出力快速扰动均可能导致新能源场站端口电压波动,引起新能源频繁进入低电压穿越状态。通过合理调控新能源场站无功出力稳定场站端口电压是解决该问题的技术途径之一。首先根据联合送出系统工况分析了新能源场站端电压与其无功出力之间的关系,用于定量评估新能源场站无功需求;在此基础上结合新能源场站STATCOM配置和新能源发电单元无功调节能力,提出新能源场站综合无功控制策略。算例分析表明了所提出的无功需求评估方法和综合无功控制策略的有效性,可为工程应用提供参考。 展开更多
关键词 新能源联合火电送出系统 无功需求评估 综合无功控制策略 低电压穿越 定电压控制 定无功控制
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火电机组余热利用技术研究进展
11
作者 刘伟奇 杨庆川 +7 位作者 余小兵 马汀山 赵新山 周涛 孙鹏 王东晔 薛晨晰 杨利 《热力发电》 北大核心 2025年第10期51-62,共12页
火电机组作为传统电力供应的主要来源,在发电过程中会产生大量废热,这些热量如果得不到有效利用,不仅造成能源浪费,还会增加环境负担。如何高效回收并利用火电机组的余热,成为提升能源利用率和降低碳排放的关键问题。深入挖掘火电机组... 火电机组作为传统电力供应的主要来源,在发电过程中会产生大量废热,这些热量如果得不到有效利用,不仅造成能源浪费,还会增加环境负担。如何高效回收并利用火电机组的余热,成为提升能源利用率和降低碳排放的关键问题。深入挖掘火电机组各循环组件的节能降碳潜力,基于参数匹配开展火电机组不同品位余热的高效综合利用,对我国火电行业深度节能减排具有重大意义。首先,介绍了火电机组余热的主要来源与特点;其次,分别阐述了低压缸排汽余热、锅炉排烟余热、锅炉定排和连排余热等多种余热的利用方法及其具体工艺原理,并对不同余热利用方法的系统构型、应用现状、经济效益以及环境效益进行了探讨,总结了各种余热利用方法的优势与不足;最后,对火电机组余热利用技术未来的应用前景及发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 火电机组 余热利用 低压缸乏汽 锅炉排烟
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耦合0号高加的火电机组热经济性评估方法
12
作者 刘博源 王玮 +2 位作者 蔚伟 胡勇 曾德良 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期574-581,共8页
耦合0号高加可提高大型火电机组在低负荷时的给水温度进而改善机组运行经济性。基于质量守恒与能量守恒方程,经严密数学推导,建立了耦合0号高加的热力系统汽水分布模型,给出了确定汽轮机负荷下目标给水温度工况对应的热经济性指标计算方... 耦合0号高加可提高大型火电机组在低负荷时的给水温度进而改善机组运行经济性。基于质量守恒与能量守恒方程,经严密数学推导,建立了耦合0号高加的热力系统汽水分布模型,给出了确定汽轮机负荷下目标给水温度工况对应的热经济性指标计算方法;进一步,提出了耦合0号高加的火电机组变工况热经济性计算方法,实现了对耦合0号高加火电机组热经济性的全面评估。以600 MW机组为例进行了计算和分析,结果表明:本文所提变工况计算方法的指标计算误差不超过0.15%,具有较高精度,可用于大型火电机组耦合0号高加时的热经济性评估;在30%~75%负荷段,增设0号高加可使机组给水温度提升19.1~32.3℃,循环热效率提升0.18%~0.2%,机组热耗率降低29.3~34.6 kJ/(kW·h),且机组负荷率越低,损失的内部功越少,热耗率降幅越大。 展开更多
关键词 0号高加 火电机组 热经济性 汽水分布 能效分析
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基于即时学习的火电机组工况匹配与经济性诊断方法研究
13
作者 刘维 任少君 司风琪 《动力工程学报》 北大核心 2025年第5期796-804,共9页
现有基于数据驱动的能耗优化与节能诊断方法大多基于离线全局模型进行分析,在实际运行中复杂多样的机组状态会使所建模型性能下降。针对该问题,本文提出一种基于即时学习和工况匹配的机组经济性诊断方法。在机组历史运行工况数据的基础... 现有基于数据驱动的能耗优化与节能诊断方法大多基于离线全局模型进行分析,在实际运行中复杂多样的机组状态会使所建模型性能下降。针对该问题,本文提出一种基于即时学习和工况匹配的机组经济性诊断方法。在机组历史运行工况数据的基础上进行数据预处理,选取与目标参数相关的边界参数和相关参数。通过网格划分得到不同边界下的工况单元,并筛选性能最优样本作为基准工况样本集,建立目标工况库。在目标工况库的基础上进行工况匹配,如果成功匹配,则选取对应边界下性能最优值作为参数基准值,反之采用即时学习方法,通过相似度度量提取相似工况样本,建立局部在线模型,将输出预测值作为基准值,作为性能评价和控制调整的参考。结果表明:根据所提方法能够获得不同工况单元内厂用电率基准值,得到脱硫耗电率的优化策略,为机组运行优化提供了可靠指导。 展开更多
关键词 火电机组 即时学习 工况匹配 能耗基准状态 经济性诊断
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火电机组一次调频简化模型改进与电力系统频率安全约束解析计算
14
作者 黄怡涵 王小海 +3 位作者 张红光 陈磊 郝玲 杨志国 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第15期36-47,共12页
随着新型电力系统中新能源和电力电子设备占比的提高,频率安全问题成为影响系统安全稳定运行的瓶颈之一。为了满足电网侧对大规模电力系统频率响应特性解析分析的需求,首先对现有解析法所用火电机组一次调频简化模型进行改进,建立了综... 随着新型电力系统中新能源和电力电子设备占比的提高,频率安全问题成为影响系统安全稳定运行的瓶颈之一。为了满足电网侧对大规模电力系统频率响应特性解析分析的需求,首先对现有解析法所用火电机组一次调频简化模型进行改进,建立了综合考虑负荷反馈控制特性、阀位限幅特性及主汽压力稳态值影响的火电机组一次调频二阶简化模型。然后,为准确反映机组在不同运行工况下真实的调频特性,基于机组实时测量的稳态运行数据,提出了一次调频简化模型参数的在线确定方法。最后,为了实现系统频率安全约束的解析计算,对平均系统频率模型进行开环处理。将机组一次调频简化模型应用于平均系统频率开环模型中,提出了系统频率安全约束的解析计算方法。仿真结果表明,所提简化模型及频率安全解析分析方法能够对系统频率安全特性进行有效评估,且具有较高的求解精度。 展开更多
关键词 系统频率响应 一次调频 火电机组 频率安全约束
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集成蒸汽喷射器的亚临界600MW火电机组抽汽蓄能灵活性改造技术分析
15
作者 郑永辉 李强 +6 位作者 郭景洲 王小英 张锦 周昊 刘翔 闫占良 王鑫明 《锅炉技术》 北大核心 2025年第5期67-77,共11页
为提升火电机组的灵活性运行能力并促进可再生能源消纳,以600 MW亚临界燃煤机组为研究对象,提出了一种集成蒸汽喷射器与熔盐储热装置的创新型抽汽蓄能改造方案。基于MHFlow自编程软件建立机组耦合储能的系统模型,对抽汽蓄能过程进行[火... 为提升火电机组的灵活性运行能力并促进可再生能源消纳,以600 MW亚临界燃煤机组为研究对象,提出了一种集成蒸汽喷射器与熔盐储热装置的创新型抽汽蓄能改造方案。基于MHFlow自编程软件建立机组耦合储能的系统模型,对抽汽蓄能过程进行[火用]分析与效率评价,并结合经济性分析验证方案可行性。结果表明:改造后机组总[火用]效率较改造前提升约3%,调节负荷范围由100%~26%拓展至108.5%~8.5%;基于文献算法的往返效率约为70%,而改进模型计算的往返效率最高可达79%。进一步分析显示,喷射系数的增加可有效提升系统的往返效率和调峰能力,不同储热量下系统亦保持较高的效率水平。经济性计算结果表明:本方案的投资回收期约为2.36 a。该方案能够有效提升火电机组的灵活性与能效,兼具显著的技术和经济优势,具有显著推广应用价值。 展开更多
关键词 火电机组 灵活性改造 蒸汽喷射器 深度调峰
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新型电力系统需求下大型火电机组改调相机运行涉网性能评价体系构建 被引量：2
16
作者 肖洋 李志强 +4 位作者 李程昊 周成 李增军 刘明洋 王东阳 《电网技术》 北大核心 2025年第3期1285-1293,I0097,共10页
随着新型电力系统的发展,负荷中心呈现电源“空心化”趋势,动态无功支撑能力严重不足,大电网的安全性受到威胁。将面临停备的老旧火电机组改为调相机运行,既可以解决电网动态无功支撑能力不足的问题,又可以充分利用机组剩余价值进而解... 随着新型电力系统的发展,负荷中心呈现电源“空心化”趋势,动态无功支撑能力严重不足,大电网的安全性受到威胁。将面临停备的老旧火电机组改为调相机运行,既可以解决电网动态无功支撑能力不足的问题,又可以充分利用机组剩余价值进而解决电厂经营困境。构建了大型火电机组改调相机运行后涉网性能的评价体系,包括稳态性能评价方法和动态性能评价方法,最终得到火电机组改调相机后的标定容量以及动态性能分级结果。该评价体系在我国首台大容量火电机组改调相机的示范工程中应用,评价结果得到相关主管部门的认可。评价结果可作为电网部门安排生产运行及对电厂进行无功辅助服务经济补偿的依据,具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 同步调相机 火电机组 改造 稳态性能 动态性能 分级评价
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大规模飞轮储能阵列协同火电机组调频的能量管理系统 被引量：2
17
作者 梁璐 洪烽 +3 位作者 季卫鸣 梁博洋 房方 刘吉臻 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2658-2669,I0017,共13页
大规模飞轮储能阵列协同火电机组调频是提升电网频率安全的有效手段,火-储联合调频系统能量管理对系统性能的提升具有重要意义。针对当前火-储耦合调频控制系统结构相互独立、飞轮阵列内部单体状态特性差异大等特点,该文设计基于飞轮特... 大规模飞轮储能阵列协同火电机组调频是提升电网频率安全的有效手段,火-储联合调频系统能量管理对系统性能的提升具有重要意义。针对当前火-储耦合调频控制系统结构相互独立、飞轮阵列内部单体状态特性差异大等特点,该文设计基于飞轮特性的火-储耦合参与电力系统一次调频的协同控制方法,提出一种多模态下飞轮阵列的双层自治控制技术,实现对阵列内飞轮功率输出及电量的优化管理。所构建的调频能量管理系统可实现火-储耦合一次调频全场景优化控制。仿真效果验证所提控制方法的有效性,相比于虚拟下垂控制,系统频率偏差减少20.34%,火电机组出力波动和主汽压波动明显减少,飞轮阵列功率跟踪能力增强。 展开更多
关键词 飞轮储能 火电机组 电网调频 能量管理系统 飞轮阵列控制
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火电机组耦合液态CO_(2)储能系统性能分析
18
作者 李思佳 王嘉璐 +2 位作者 郑立星 薛小军 徐钢 《动力工程学报》 北大核心 2025年第8期1269-1277,共9页
为应对火电机组深度参与电网调峰的技术挑战,耦合储能系统可以有效提高机组的运行灵活性。提出了电动机驱动和蒸汽轮机驱动2种与火电机组耦合的液态二氧化碳储能系统方案,并通过对比分析优选最佳耦合方案,并对最优耦合系统进行了调峰性... 为应对火电机组深度参与电网调峰的技术挑战,耦合储能系统可以有效提高机组的运行灵活性。提出了电动机驱动和蒸汽轮机驱动2种与火电机组耦合的液态二氧化碳储能系统方案,并通过对比分析优选最佳耦合方案,并对最优耦合系统进行了调峰性能分析、[火用]分析及经济性分析。结果表明:采用蒸汽轮机驱动的耦合方案性能最佳,系统的循环效率高达61.85%,储能、释能过程的调峰深度分别为9.57%和6.14%;最优方案的[火用]效率为76.61%,动态投资回收期为5.01 a,净现值为2 105.32万元。 展开更多
关键词 火电机组 液态二氧化碳储能系统 调峰性能分析 [火用]分析 经济性分析
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基于改进Transformer的火电机组制粉系统故障诊断
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作者 安硕 冯旭刚 +5 位作者 唐雷 赵凯 王正兵 唐得志 王璐 柳传武 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3748-3759,共12页
针对火电机组制粉系统故障机理复杂与诊断精度较低的问题,提出一种基于改进Transformer的故障诊断模型。首先,构建时序预测Transformer框架,通过位置编码(PE)保留输入序列的时序依赖性;其次,在编码器前端嵌入时间卷积网络(TCN),通过因... 针对火电机组制粉系统故障机理复杂与诊断精度较低的问题,提出一种基于改进Transformer的故障诊断模型。首先,构建时序预测Transformer框架,通过位置编码(PE)保留输入序列的时序依赖性;其次,在编码器前端嵌入时间卷积网络(TCN),通过因果卷积提取局部特征并扩展时序感受野;第三,以一次风机转速、磨煤机功率等关键运行参数为输入,建立制粉系统运行状态预测模型;最后,将传统Transformer输出层Softmax函数替换为Sigmoid函数适配多故障并发场景,并采用全卷积网络(FCN)结合Leaky-ReLU激活函数实现故障分类。研究结果表明:该模型的磨煤机功率预测值与真实值的决定系数达99.37%;模型故障诊断准确率达98%,在训练约30个epoch时准确率已达到80%;相较于长短时记忆神经网络(LSTM)、循环神经网络(RNN)等5种基准模型,该方法的准确率、召回率和F1最高,分别达到98.5%、98.3%和97.7%。制粉系统故障诊断平台对各运行参数的预测结果与实际值相对误差不超过6.43%,故障诊断准确率可达到97.2%。该方法能够针对工况复杂的火电机组制粉系统实现高精度故障诊断,满足实际生产过程中的设备诊断需求。 展开更多
关键词 TRANSFORMER 深度学习 火电机组 制粉系统 故障诊断
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分时段变目标的火电机组实时协调优化调度策略
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作者 曹鹏 邓长虹 +2 位作者 张小卉 张元骜 董以旺 《电网技术》 北大核心 2025年第6期2398-2406,I0051-I0053,共12页
大规模新能源集中并网的背景下,大型能源基地对电网灵活性的需求越发高涨,沙、戈、荒地区受限于环境和成本因素,灵活性资源匮乏。传统火电机组调度模式对其所具有的调峰消纳潜力挖掘不足,并且配置的电池储能容量有限,极易造成新能源消... 大规模新能源集中并网的背景下,大型能源基地对电网灵活性的需求越发高涨,沙、戈、荒地区受限于环境和成本因素,灵活性资源匮乏。传统火电机组调度模式对其所具有的调峰消纳潜力挖掘不足,并且配置的电池储能容量有限,极易造成新能源消纳受阻等问题。提出一种分时段变目标的火电机组实时协调优化调度策略,通过对电网实时灵活性需求与火电机组灵活性调节能力进行评估,划分经济、调峰和协调3种调度模式及时段,并制定了自适应优化目标和对应的火电机组运行策略。以西北某省的大型能源基地局部区域中的9台火电机组和2个集群风场数据为例进行仿真计算分析,算例结果表明所提方法在降低了系统16.2万元的经济收益的情况下,提升了300.84MW·h新能源的消纳量;相较传统火电机组消纳新能源的调度方法,提升了26.4万元的系统收益。 展开更多
关键词 火电机组 实时优化调度 新能源消纳 分时段变目标 深度调峰
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