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广东电网孤网运行机组动态特性研究与风险评估

作　者: 龙霏
导　师: 蔡泽祥
学　校: 华南理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 孤网运行 频率特性 燃煤机组 LNG 分片特性 一次、二次调频 OPC
分类号: TM711
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 158次
引　用: 1次
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内容摘要


电网发生大规模故障时,如果能对拥有地方电厂的局部电网采取预定和合理的解列措施,维持孤立电网稳定运行,则不仅能够保证城市重要负荷的供电,而且有助于协助全局电网的逐步恢复。然而,地区电网中电厂的运行特性及其控制策略,安自装置的整定配合,都是以大电网运行特性为基础的,并未考虑可能出现的孤网运行工况。当出现孤网运行时,电厂难以期待发挥有效的电源支撑作用。因此研究孤网运行时发电机组动态特性及其控制策略,提高孤网运行时的安全性和供电可靠性,对保障电力系统安全、可靠运行具有重要意义。本文分析了孤网运行的影响因素和孤网运行的频率特性。针对广东电网,进行了分片电气特性的分析和各机组所在片网的孤网运行环境的分类评估。并具体对省调机组机组模型参数的提取方法、取值范围及其对孤网运行的影响进行分析。在此基础上,使用BPA仿真工具,重点对燃煤机组的关键参数和控制方式进行了仿真研究,对燃气蒸汽联合循环机组的模型适用性进行分析对比。这为孤网运行评估和电源支撑能力研究提供了基础。其后,本文分析了一次和二次调频参数设置对在孤网运行时机组调频性能的影响,包括:调差系数、调频限幅、调频死区、执行机构时间常数和转速PID设置。对于燃气蒸汽联合循环机组,搭建了其主控制系统MARK,提出了可提高其孤网运行能力的参数设置和控制策略。最后,针对汽轮机OPC在高频问题下出现的震荡现象进行机理分析。以此为基础,优化OPC的动作特性,以充分发挥机组一次调频功能。并对孤网运行下的多机OPC协调控制提出了可提高孤网的稳定运行的梯形设置值的方案。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 研究背景和意义  10-11
  1.2 孤网运行的概念  11-12
  1.3 国内外研究现状  12-13
  1.4 本文的主要研究内容  13-15
第二章 孤网运行的主要影响因素及动态特性  15-26
  2.1 孤网运行影响因素  15-20
    2.1.1 电网侧影响因素分析  15-16
    2.1.2 发电厂机组侧影响因素分析  16-20
  2.2 孤网频率特性的差异性  20-22
  2.3 机组频率响应模型分析  22-25
  2.4 小结  25-26
第三章 广东电网机组孤网运行特性分析  26-40
  3.1 广东电网现状  26
  3.2 考虑孤网运行的广东电网分片原则  26-28
  3.3 分片电气特性  28-37
    3.3.1 孤网内机组额定功率输出不能满足孤岛中负荷消耗  29-32
    3.3.2 孤网内机组额定功率输出大于孤岛中负荷消耗的情况  32-35
    3.3.3 孤网内机组额定功率输出与孤岛中负荷消耗基本平衡  35-37
  3.4 广东电网孤网运行环境评估  37-39
  3.5 小结  39-40
第四章 广东电网原动机机组模型与参数  40-53
  4.1 煤电机组  40-48
    4.1.1 原动机  40-43
    4.1.2 调速器  43-46
    4.1.3 电液伺服器  46-48
  4.2 燃气蒸汽联合循环机组  48-52
    4.2.1 原动机  48-50
    4.2.2 调速器  50-52
  4.3 小结  52-53
第五章 孤网运行时机组动态特性与控制策略  53-73
  5.1 燃煤机组  53-58
    5.1.1 孤网运行工况检测  53
    5.1.2 控制方式  53-54
    5.1.3 一次调频参数设置  54-56
    5.1.4 二次调频参数设置  56-58
  5.2 燃气蒸汽联合循环机组  58-61
    5.2.1 MARK系统控制方式  58-60
    5.2.2 控制策略与参数取值建议  60-61
  5.3 汽轮发电机组OPC控制策略  61-72
    5.3.1 孤网运行下单机OPC策略优化  62-68
    5.3.2 孤网运行下多机OPC协调配合  68-72
  5.4 小结  72-73
结论  73-75
附录1  75-76
附录2  76-77
参考文献  77-80
攻读硕士学位期间取得的研究成果  80-81
攻读硕士学位期间参与的科研项目  81-82
致谢  82-83
附件  83

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 网络分析、电力系统分析
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