考虑系统恢复能力的快速切负荷机组最优布点策略

具有快速切负荷(fast cut back, FCB)功能的火电机组在电力系统发生大停电事故后能够维持厂用电运行并迅速为停电区域供电，是一种性能优异的黑启动电源。FCB机组的布点策略会影响电力系统的恢复能力。在此背景下，建立了考虑系统恢复能力的FCB机组最优布点模型。首先，分析了FCB机组和非黑启动机组在电力系统恢复过程中的功率特性及其差异。然后，以最大化系统恢复能力为目标函数，考虑机组出力特性、FCB机组改造台数、恢复过程中电力潮流等约束条件，构建了FCB机组最优布点优化模型。采用线性化处理方法，将所提出的模型转化为混合整数线性规划模型，并采用高效商业求解器求解。最后，采用IEEE 39节点系统算例和IEEE 118节点系统算例验证了所提模型的有效性。算例结果表明，所提FCB机组布点方案能够有效提升系统的恢复能力。     

加快含快速切回机组电网恢复的动态分区策略

现有电网恢复研究中将快速切回(FCB)机组加入电网串行恢复序列,未充分利用FCB机组能够独立恢复周边电源和负荷的能力。与传统的黑启动水电机组相比,火电机组的FCB功能不能100%成功实施,含FCB机组的电网恢复需要根据黑启动电源情况动态分区。因此,文中在传统GN分裂算法的基础上,提出了适用于含FCB机组电网的分区恢复策略。首先,采用网络的Laplace矩阵特征值识别分区数量,同时考虑了电网分区中黑启动电源要求、功率平衡要求,以及分区划分的速度要求,建立基于改进GN分裂算法的电网分区方法,实现含FCB机组电网的快速自动分区。最后,新英格兰系统和部分江苏电网实际系统仿真结果表明,所提分区方法能够有效地对电网进行动态分区。     

应用序优化理论的快速切负荷机组布点方案

具备快速切负荷(fast cut back,FCB)功能的火电机组能在外部电网发生故障时带厂用电运行,在故障消除之后迅速对外供电,是一种性能优异的黑启动电源。分析了FCB机组对电网恢复的影响,以电网机组恢复时间最短为目标,考虑机组启动时间、启动功率、线路充电时间等约束条件,建立了FCB机组优化布点方案模型。在满足工程需要的前提下提高计算效率,引入序优化理论,确保以足够高的概率得到足够好的FCB机组的布点方案。通过经典IEEE-118节点算例和某实际系统算例验证了模型和算法的有效性。算例结果表明,合理的FCB机组布点方案能够减少系统恢复时间。     

计及线路风险的区域电网黑启动电源布点方案

近年来极端天气事件频繁发生,黑启动电源成为电网大停电后能否快速恢复的关键,对于缺乏抽水蓄能机组和水电机组的地区电网,文章提出有选择地对区域内的燃气-蒸汽联合循环机组进行黑启动改造,优化黑启动电源布点方案。文章结合极端天气对电网的影响,定义了线路恢复风险,建立了以最小化保底网架恢复时间和线路恢复风险为目标的黑启动电源布点双目标优化模型,在找出方案非劣解的基础上应用推广理想点法求得最终黑启动电源布点方案,并通过东莞地区电网的算例验证了该方法的有效性。     

快速切负荷机组参与辅助服务补偿研究

分析我国黑启动辅助服务的补偿现状。以《南方区域发电厂并网运行管理实施细则》和《南方区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》（简称“2006版两个细则”）的补偿标准为基础,从具备快速切负荷（fast cut back, FCB）功能的机组出发,分析 FCB机组提供黑启动能力成本与黑启动使用成本,并对“2006版两个细则”的补偿标准提出修正建议,以便于细化完善原补偿标准。     

含快速切负荷功能火电机组的电力系统黑启动策略

具有快速切负荷(FCB)功能使得火电机组在电网崩溃时能够维持厂用电并保持孤岛运行,在系统恢复时可以作为黑启动电源.分析了FCB机组在系统恢复阶段的稳态过程,建立了相应的稳态模型;以系统发电容量最大为优化目标,考虑机组自身约束,从物理本质出发提出一种改进面积法,快速求得优化的机组启动顺序;在此基础上,考虑支路充电时间约束,结合最短路径算法对机组启动顺序进行修正,得到机组启动路径.通过新英格兰10机39节点系统算例和某地区实际系统算例,验证了所建立模型和所提出方法的有效性.算例结果表明,FCB机组有利于加快系统恢复进程.     

基于系统恢复时间最短的快速切负荷机组布点方案

对于没有水电机组的电网区域,一旦发生电网事故,可以利用快速切负荷(fast cut back,FCB)机组作为黑启动电源,引导系统恢复的进程。分析了FCB机组在电网恢复中的重要作用,以系统恢复时间最短为优化目标,考虑相关约束条件,采用粒子群优化算法求解出FCB机组的安装位置及容量。以新英格兰10机39节点系统为算例,验证了所建立模型及所提方法的有效性,结果表明,合理的FCB机组布点方案可以减少系统恢复时间。     

含快速切负荷功能火电机组的电力系统黑启动策略

具有快速切负荷(FCB)功能使得火电机组在电网崩溃时能够维持厂用电并保持孤岛运行,在系统恢复时可以作为黑启动电源。分析了FCB机组在系统恢复阶段的稳态过程,建立了相应的稳态模型;以系统发电容量最大为优化目标,考虑机组自身约束,从物理本质出发提出一种改进面积法,快速求得优化的机组启动顺序;在此基础上,考虑支路充电时间约束,结合最短路径算法对机组启动顺序进行修正,得到机组启动路径。通过新英格兰10机39节点系统算例和某地区实际系统算例,验证了所建立模型和所提出方法的有效性。算例结果表明,FCB机组有利于加快系统恢复进程。     

考虑线路操作时限和恢复概率的机组启动路径优化

研究了考虑线路投运时限、投运失败和机组投运时限的发电机启动路径优化问题。首先考虑线路远程操作和投运成功概率,建立了线路投运时限模型,求取了线路投运的时间期望作为线路的权值。然后研究了机组的启动时限、出力特点和进相运行能力,提出了机组在黑启动过程中的限制因素。接着以迪克拉斯算法计算最短路径,定义了机组综合优先级指标。算法实时考虑线路投运状况以贪心思想为指导提出了以迅速投运发电机组为目标的机组投运优化算法求取最优启动路径。最后应用IEEE39节点算例对所提出方法进行了分析验证。所得的研究成果对电力系统黑启动预案的制定和在线决策系统的开发具备参考价值和积极意义。     

火电机组快速甩负荷功能的应用和实现

火电机组快速甩负荷(FCB)功能的实现对于电网大面积停电后的快速恢复,减少停电带来的损失有重要作用。在综述电网黑启动重要性及国内外机组FCB发展的基础上,重点针对国内电网火电机组实现FCB的必要性和可能性,从系统配置、运行控制和操纵人员技能三方面分析了火电机组参与FCB的影响因素以及相应的解决方法或原则,为我国火电机组增强或完善FCB功能提供参考。     

国产分散控制系统实现台山电厂1 000 MW机组FCB功能

由于台山电厂1 000 MW机组原设计并不具备FCB功能,FCB功能是在机组投产后充分利用原有设备设计余量基础上进行局部设备改造后实现的。首先对机组系统配置进行分析,确认该机组初步具备实施FCB的条件,通过各分系统性能试验进一步验证主辅设备性能及系统设计满足实现FCB功能的要求,确定实现FCB功能的方向和策略,利用机组停机机会进行了硬件改造和逻辑完善,最终圆满完成了100%负荷下机组FCB功能试验。结果表明：该机组具备在电网出现重大异常情况下实现自带厂用电运行并可迅速恢复向电网送电的能力。     

宁海电厂1000MW机组RB与FCB控制策略的设计和应用

火电厂辅机故障减负荷(run back,RB)和快速减负荷(fast cut back,FCB)功能是大型机组不可缺少的重要安全保障.文章通过对宁海电厂1 000 MW机组RB.FCB功能控制需求的分析,在研究磨煤机的跳闸次序和间隔对控制品质影响的基础上,进行了全工况自动RB及FCB控制策略的设计;并通过常规的实际试验...     

1000MW发电机组快速甩负荷热控逻辑优化及试验总结

针对国内百万机组快速甩负荷(fast cut back,FCB)试验成功少,其相关控制逻辑策略及优化更是鲜见的问题,以广东国华粤电台山发电厂6号机组为例,从试验前的各项准备及所进行的逻辑修改入手,介绍了FCB功能作用、FCB试验逻辑变更及其优化方式,并对FCB试验结果进行分析和总结,为大容量机组FCB功能设计和建设提供了一些应用经验与可靠性建议。     

有FCB功能的大型火电机组启动500kV局部电网的仿真与试验

根据开展大型火电机组快速甩负荷(FCB)后启动局部电网试验的需要,在实时数字仿真RTDS系统上搭建了一个由台山电厂6号1 000 MW发变组及其厂用电系统和72 km鼓峰丙线与对侧500 k V圭峰站组成的运行系统模型。对6号发变组和厂用电系统在"孤岛"运行条件下启动局部电网的暂态过程进行了仿真分析,并实施了现场试验。对比仿真与试验结果,校验了机组自励磁、暂态过电压等可能损坏设备的因素,指出为了确保机组FCB及启动局部电网过程中主设备的安全,应确保避雷器等装置处于良好的运行状态;且对于机组启动局部电网的方式,应优先考虑机组同时空充线路和对侧主变压器的启动方式,以利于减小暂态过电压和励磁涌流对机组的冲击。     

国产1 000 MW火电机组FCB功能设计与实现

针对电力系统运行的需求,论述了实现火电机组FCB功能的必要性,并指出了火电机组实现FCB功能的关键技术与实现基础。以某台建设期未设计FCB功能的1 000 MW火电机组为例,通过对实际系统配置情况的分析,提出了实现机组FCB功能的系统改造与控制逻辑设计方案和循序渐进开展FCB功能试验的步骤,给出了100%负荷FCB功能试验结果。试验结果证明提出的改造方法及实施方案是正确和有效的,并且具有改造周期短、成本低的优点,可为电网和机组带来巨大的安全效益和经济效益。     

300MW汽轮发电机组的小岛运行试验

小岛运行是机组在异常工况下的一种特殊运行方式,要求整个机组主、辅机协调配合及合理控制策略应对机组特殊工况下的动态特性.在电网出现突发性故障时,具备机组快速甩负荷(FCB)功能的机组可快速减负荷并转为带厂用电作孤岛运行,随时可恢复对外送电,缩短电网恢复时间.介绍了某电厂300 MW机组进行的甩负荷小岛运行试验,对试验的成...     

基于火电厂百万机组的电网大UPS电气研究及实践

随着电力系统规模的不断增大和结构的日益复杂,电网对大型火电机组有了做不间断电源(uninterruptible power system,UPS)参与黑启动的更高要求。从电网黑启动背景出发,分析了火电厂百万机组做电网UPS的可行性,提出了电气设计改造方案、介绍了仿真分析结果及实践经验,仅供同行们参考和借鉴。     

基于FCB试验的转子转动惯量计算

汽轮机转子转动惯量测取,主要是通过甩负荷试验计算得来。现在很多电厂都要进行机组快速甩负荷（FCB）试验,鉴于FCB试验也有对汽轮机调节系统动态特性的考核作用,而FCB试验和常规甩负荷试验又都是破坏性试验,对汽轮机转子的寿命有一定影响,所以大多数电厂希望只进行FCB试验,并能达到常规甩负荷试验的目的。目前国内尚未有通过FCB试验进行转子转动惯量计算的方法,因此基于FCB试验的转子转动惯量的计算将非常有必要。介绍了常规甩负荷试验计算转子转动惯量的方法,提出了基于FCB试验计算转子转动惯量的方法,并将2种计算方法进行了对比。结果表明基于FCB试验计算与常规甩负荷试验的结果差值为1.29%,可以认为此种计算方法可以替代常规甩负荷试验。