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双碳目标下火电机组灵活智能控制与优化运行技术及应用

发布时间: 2022-10-09

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
新一代信息技术产业
成果介绍
我国电力工业近十年取得了举世瞩目的成就,成为国民经济发展中重要的支柱产业。在“碳达峰、碳中和”目标下,风电、光伏等新能源发展更为迅猛,但由于其具有强随机性、间歇性和不稳定性,火电仍将承担大范围快速调峰调频任务,是碳达峰前保障系统安全稳定和电力实时平衡的重要灵活性电源主体。 但是,双碳目标下火电机组要提升大范围灵活调节能力及运行经济性还需要解决一些重要理论和技术难题,本项目通过产学研用深度合作和协同攻关,开展了火电机组高效节能变负荷灵活智能协调控制技术、火电机组蓄能利用与一次调频融合优化控制技术、火电机组宽负荷经济运行与智能负荷优化分配技术、火电机组深度调峰调频性能监测及优化运行技术等关键技术研究,项目相关技术连续三年入选国家发改委《国家重点节能低碳技术推广目录》,并在上海、安徽、江西等数十台火电机组成功应用,提高了机组负荷调节能力,满足机组大频差下一次调频需求,降低了供电煤耗,实现了机组高效灵活控制与经济运行,取得了较为明显的社会和经济效益,具有良好的推广应用价值,为实现“双碳”目标奠定了技术和应用基础。
成果亮点
科技成果的技术亮点主要包括: 1、火电机组高效节能变负荷灵活智能协调控制技术 针对火电机组在大范围快速变负荷运行时,存在由于机炉动态特性差异大所导致的负荷偏差大,以及机组参数波动大严重影响机组安全性和经济性问题,创新发明了通过改变凝结水流量参与机组调节和自适应热力参数变化的高效节能变负荷灵活智能协调控制技术。 2、火电机组蓄能利用与一次调频融合优化控制技术 针对电网大频差下火电机组无法快速增加较大负荷的痛点问题,深入挖掘动态环境下机组一次调频运行规律和设备之间内在复杂关系,综合利用汽轮机调门阀限控制、过热器蓄热、加热器切除等技术,创新发明了火电机组蓄能利用与一次调频融合优化控制技术。 3、火电机组宽负荷经济运行与智能负荷优化分配技术 针对AGC调峰模式下火电机组调整方式和设备运行状况等发生变化导致机组运行经济性差异大的问题,创新构建了汽轮机组广域热经济性图谱,发明了基于数据驱动和群体智能的负荷优化分配技术,研发了火电机组宽负荷经济运行指导与智能负荷优化分配系统。 4、火电机组深度调峰调频性能监测及优化运行技术
团队介绍
1、彭道刚,上海电力大学教授,本成果中主要负责项目总体规划设计、关键技术研究及应用实施等,曾获中国自动化学会科技进步一等奖和上海市科技进步奖一、二、三等奖等。 2、祝建飞,上海明华电力科技有限公司教授级高级工程师,本成果中主要负责项目关键技术研究及应用实施等,曾获中国自动化学会科技进步一等奖、江西省科技进步奖二等奖、中国电力科技进步奖二等奖、国家电投集团科技进步一等奖等。 3、姚峻,上海明华电力科技有限公司教授级高级工程师,本成果中主要负责项目关键技术研究及应用实施等,曾获国家科技进步奖二等奖、中国自动化学会科技进步一等奖、上海市科技进步奖一等奖、江西省科技进步奖二等奖、国家电投集团科技进步奖一等奖等。 4、赵慧荣,上海电力大学副教授,本成果中主要参与项目关键技术研究及部分成果应用等,曾获中国自动化学会科技进步一等奖、上海市青年科技英才扬帆计划等。 5、高磊,上海自动化仪表有限公司副总经理,本项目中主要参与关键技术研究、系统开发与应用实施等工作,曾获中国自动化学会科技进步一等奖。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”智能制造产业科技服务团 (中国自动化学会) 评价时间:2022-10-25

孙秋野

东北大学

教授

综合评价

本项目“基于凝结水调负荷的超超临界机组协调控制技术”于2015-2017连续三年被列入国家发改委《国家重点节能低碳技术推广目录》,为本项目成果的推广应用创造了有利条件。另外,这些节能减排效果的取得不需要额外增加硬件设备投资,只是需要创新控制模式,优化调整机组运行方式,投资回收期较短。在本项目的示范和引领带动之下,国内电力院校纷纷开展凝结水节流调负荷的仿真建模理论研究,各地电力科研院所、各发电集团也开展基于凝结水节流调负荷的技术研发和应用工作,如在国电泰州二次再热1000MW机组、华能玉环电厂1000MW机组、大唐乌沙山电厂600MW机组、内蒙古岱海电厂600MW机组等都有此类应用的报道。随着火电机组节能减排、灵活性调节的任务日益迫切,本项目成果将会有更大的推广应用空间,为实现“双碳”目标奠技术和应用基础。
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