劉明華 內(nèi)蒙古赤峰抽水蓄能有限公司籌建處
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抽水蓄能機組調(diào)速器智能啟動策略探討
劉明華 內(nèi)蒙古赤峰抽水蓄能有限公司籌建處
【文章摘要】
【關(guān)鍵詞】
抽水蓄能;發(fā)電機組;調(diào)速器;智能啟動
將抽水蓄能機組對常規(guī)機組對比分析可知,抽水蓄能機組實際運行方式較多,且工況轉(zhuǎn)換相對頻繁,在一次設(shè)備上需要增加抽水啟動裝置和啟動母線等,這就在一定程度上加大了繼電保護的難度。抽水蓄能機組的開機過程時間長短與開機控制規(guī)律之間存在密切相關(guān),在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上,若想要縮短開機過程時間,應(yīng)當積極選取最優(yōu)的開機控制策略。此種情況下,加大力度對調(diào)速器智能啟動策略進行研究,具有重要的現(xiàn)實意義。
就宏觀層面來看,當前我國大部分抽水蓄能機組都是基于轉(zhuǎn)速偏差的基礎(chǔ)上通過PΙD控制調(diào)節(jié)來實現(xiàn)抽水蓄能機組的啟動控制,其中開機控制方式主要包含以下兩方面。
(1)在水輪開啟過程中,先將導(dǎo)葉開啟至空載開度,逐步提升機組轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速附近時,切換至PΙD控制,直至機組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后實現(xiàn)并網(wǎng)。相關(guān)實踐研究表明,此種方式下機組轉(zhuǎn)速在接近額定轉(zhuǎn)速時運行相對穩(wěn)定,極少出現(xiàn)超調(diào)情況,但是抽水蓄能機組水頭變化范圍相對較大,難以實現(xiàn)精確控制和導(dǎo)葉開度調(diào)節(jié),此種情況下就延長了開機時間。與此同時,機組轉(zhuǎn)速變化與慣性時間常數(shù)存在密切的聯(lián)系,隨著機組慣性時間常數(shù)的加大,機組轉(zhuǎn)速明顯降低,開機時間逐漸延長。因此該種開機控制方式具有一定的特殊性,難以滿足機組慣性時間常數(shù)大且快速響應(yīng)能力要求較高的抽水蓄能機組運行要求。
我是2005年開始使用班級QQ聊天群的。起初,QQ還未廣泛使用,班級群的作用僅是個別家長與老師的交流平臺,平時也不需要怎么管理,對于家長們的發(fā)言,也能夠做到及時回復(fù),及時反饋。
機組的啟動控制與電站水頭和空載開度密切相關(guān),在不能確定當時水頭下的空載開度時機組的啟動控制十分困難;PΙD控制算法存在積分飽和,對機組的啟動控制十分不利,特別是對低水頭和大轉(zhuǎn)動慣量的機組影響十分嚴重。因此,采取按偏差進行PΙD調(diào)節(jié)的控制策略很難解決抽水蓄能機組的啟動問題。
擴散焊是指在一定溫度和壓力下,被焊的兩個工件原子之間的電子相互作用并相互遷移,形成相應(yīng)的共價鍵、離子鍵或金屬鍵,最終形成較為牢固的焊接接頭的過程.擴散焊具有焊接質(zhì)量好、零件變形小、可焊接大面積接頭等優(yōu)點,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于同種或異種金屬之間的焊接,如Al/Al,Al/Mg,Ti/鋼等[6-8].
(2)在調(diào)速器接受開機指令后,以最快速度開啟導(dǎo)葉并保持啟動開度不變,機組轉(zhuǎn)速和頻率迅速上升,直至頻率上升到設(shè)定值時,調(diào)整導(dǎo)葉開度至空載開度,以PΙD來實現(xiàn)調(diào)節(jié)控制,直至機組頻率達到額定頻率并處于穩(wěn)定狀態(tài)。該種開機控制方式在實際應(yīng)用過程中,機組轉(zhuǎn)速和頻率上升速度較快,開機時間明顯縮短。該種開機控制方式是當前普遍采用的兩段開機控制方式,但也存在一定不足,導(dǎo)葉啟動開度的選取與機組的空載開度之間存在密切的聯(lián)系,當前我國抽水蓄能電站到多使用空載開度-水頭關(guān)系曲線,由于曲線來源不同,導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)信息存在一定偏差。當抽水蓄能機組實際水頭變化與設(shè)定水頭偏差較大時,插值計算的空載開度的偏差較大,導(dǎo)致啟動開度的選取缺乏準確性和可靠性。與此同時,啟動開度的選取缺乏標準性,難以對所選取開度的大小進行準確的把握,若啟動開度過小,會嚴重影響開機速度;若啟動開度過大,極易引發(fā)過調(diào)現(xiàn)象,且對于抽水蓄能機組來說并不具有廣泛的適用性。在對該種開機控制方式進行應(yīng)用時,一旦導(dǎo)葉從較大的啟動開度驟降到較小的空載開度,則會導(dǎo)致引水系統(tǒng)水壓巨變,管道內(nèi)部會產(chǎn)生比較民新概念的水壓動蕩,對抽水蓄能機組的穩(wěn)定運行造成不利影響。
其中燃料煤平均低位發(fā)熱量QL根據(jù)環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)取值22051 kJ/kg;過量空氣系數(shù)α根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標準》燃煤鍋爐取值1.4;發(fā)電煤耗g采用《浙江省電力行業(yè)節(jié)能環(huán)保白皮書》中發(fā)電標準煤耗284 g/kWh。根據(jù)公式(4)、式(5)和式(6)計算得出300、750和1000 MW機組的廢氣排放量M分別為4.87×109、1.22×1010和1.62×1010 m3。
傳統(tǒng)模式下的抽水蓄能機組調(diào)速器啟動控制主要以偏差為基礎(chǔ),導(dǎo)葉的開啟、關(guān)閉操作都與機組額定轉(zhuǎn)速之間存在密切的聯(lián)系,并且導(dǎo)葉關(guān)閉速度在一定程度上受到電站水壓引水系統(tǒng)水錘作用的限制,機組轉(zhuǎn)動的慣性也會產(chǎn)生一定的制約,此種情況下導(dǎo)葉的關(guān)閉速度受限,極易導(dǎo)致抽水蓄能機組出現(xiàn)開機時間延長和機組過速情況。
為了更好的解決,但其概念PΙD控制策略難以滿足抽水蓄能機組啟動相關(guān)問題,本文提出抽水蓄能機組智能啟動控制策略,通過轉(zhuǎn)速的微分及轉(zhuǎn)速偏差的控制,來促進控制目標的實現(xiàn)。在實際開機控制過程中和抽水蓄能機組啟動過程中轉(zhuǎn)速偏差較大的情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)抽水蓄能機組較大轉(zhuǎn)速變化的控制;在機組轉(zhuǎn)速偏差較小的情況下,控制機組的實際轉(zhuǎn)速變化較小,此時轉(zhuǎn)速的微分與轉(zhuǎn)速偏差的比值能夠得到明確,基本保持設(shè)定常數(shù),隨著偏差逐漸減小,控制轉(zhuǎn)速能夠以此為標準實現(xiàn)變化發(fā)展,最終抽水蓄能機組轉(zhuǎn)速能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)的接近額定轉(zhuǎn)速。在抽水蓄能機組啟動過程中,比值與設(shè)定的常數(shù)之差有正有負,一定長度上降低了積分飽和的影響,此種情況下待抽水蓄能機組轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時再實現(xiàn)PΙD控制,能夠取得理想的效果。
在抽水蓄能機組開機過程中,在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上保持機組轉(zhuǎn)速升高而超調(diào)量最小是最優(yōu)的開機方式,切實提高抽水蓄能機組的開機效率。傳統(tǒng)模式下抽水蓄能機組開機過程中,大多采用開環(huán)控制方式,存在抽水蓄能機組開機時間過長或轉(zhuǎn)速過高等不足。針對此種情況,提出了智能啟動策略,以抽水蓄能機組開機時的轉(zhuǎn)速上升期望特性作為頻率給定,減輕了開機控制對空載開度和啟動開度的依賴程度,保持調(diào)速器處于閉環(huán)調(diào)節(jié)狀態(tài),促使控制機組頻率跟蹤頻率給定曲線呈逐步上升趨勢,確保抽水蓄能機組的開機速率處于良好的狀態(tài)下。
翻譯人才培養(yǎng)必須以市場需求為導(dǎo)向。連云港高校承擔著為地方經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)人才的重任,應(yīng)該深化翻譯人才培養(yǎng)改革,以新觀念、新思維和新視角審視并推動翻譯專業(yè)建設(shè)與專業(yè)發(fā)展,進一步明確人才培養(yǎng)思路,不斷構(gòu)建科學(xué)的課程體系和教學(xué)模式,健全翻譯人才培養(yǎng)體系,使學(xué)校辦學(xué)與地方人才需求緊密結(jié)合。
具體來講,智能啟動策略的開機控制具有一定的特殊性,當調(diào)速器接收到開機指令后,即刻開啟導(dǎo)葉啟動機組,待機組轉(zhuǎn)速上升至額定轉(zhuǎn)速的三分之一左右時,實施智能啟動控制策略,對轉(zhuǎn)速微分與轉(zhuǎn)速偏差的比值進行精準計算,并將其與所設(shè)定常數(shù)進行對比分析,明確實際偏差后,通過調(diào)速器實現(xiàn)PΙD控制,對導(dǎo)葉開度進行適時調(diào)整,強化轉(zhuǎn)速控制,確保其處于穩(wěn)定快速上升且不過速的狀態(tài)下。當抽水蓄能機組轉(zhuǎn)速上升至額定轉(zhuǎn)速的90%以上時,將智能控制策略切除,以頻率偏差的PΙD控制來實現(xiàn)開機過程控制,切實保證抽水蓄能機組空轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性,促進抽水蓄能機組實現(xiàn)安全平穩(wěn)開機。
就抽水蓄能機組開機過程來看,在傳統(tǒng)模式下大多以偏差調(diào)節(jié)控制策略來實現(xiàn)開機過程控制,此種情況下PΙD控制算法往往會存在積分飽和的問題,一旦加以開環(huán)控制,會在一定程度上延長開機時間,或?qū)е鲁樗钅軝C組轉(zhuǎn)速過高。針對此種情況,本文提出了抽水蓄能機組調(diào)速器智能啟動策略,在頻率給定的條件下,以閉環(huán)開機控制的方式來實現(xiàn)開機過程控制,在減輕對控制機組空載開度和啟動開度的依賴性的同時,最大程度上降低了積分飽和做產(chǎn)生的不利影響,相關(guān)實踐研究結(jié)果表明,智能啟動控制策略為抽水蓄能機組的安全平穩(wěn)開機提供可靠的保證,在水電站機組開機控制中具有良好的應(yīng)用價值。
【參考文獻】
[1]鞏宇.大型抽水蓄能機組調(diào)速器各工況控制算法研究及應(yīng)用[J].水力發(fā)電.2012(08)
[2]趙剛,王瑋.溧陽抽水蓄能電站地下工程通風排煙規(guī)劃[J].電網(wǎng)與清潔能源.2011(10)
[3]陳為化,程瑜,徐珮,肖孟金,曾鵬.抽水蓄能電站對網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線功率的影響與措施[J].電網(wǎng)與清潔能源.2011(09)
本文基于抽水蓄能機組調(diào)速器啟動控制策略相關(guān)分析的基礎(chǔ)上,探討抽水蓄能機組調(diào)速器的智能化啟動策略及開機控制過程,促進抽水蓄能機組調(diào)速器實際應(yīng)用中問題的解決,最大程度上維護抽水蓄能機組的快速平穩(wěn)開機并網(wǎng)。