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2021-11-02 16:42来源:华北电力大学技术转移转化中心关键词:火力发电机组火力发电华电技术转移转化中心收藏点赞
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大型超超临界火力发电机组具有节能减排的显著优势,已成为火力发电发展的主要方向。被称为“大脑”和“神经中枢”的自动化成套控制系统的自主研发已成为国家重大战略需求,被列为国务院《关于加快振兴装备制造业的若干意见》16个专项之一。
项目承担单位依托国家自然科学基金、国家863计划、国家能源局新技术示范项目,围绕大型火力发电机组建模、检测、控制与仿真等内容,开展了系统深入的基础理论研究与技术攻关,实现了关键技术的突破和成套自动化装备制造的自主化、国产化,并在国电谏壁发电厂2X1000MW超超临界机组成功应用,结束了国外技术长期垄断的局面。
成果介绍
1、大型超超临界机组复合建模理论与状态重构技术。提出了基于机理分析与数据分析的热力发电过程复合建模理论,建立了1000MW超超临界机组非线性控制模型、变相变点高精度仿真模型;基于大数据信息融合技术,构造了入炉煤质、烟气含氧量、热量信号、受热面积灰结渣等状态参数,为大型超超临界机组智能优化控制提供了必要的模型与信号基础。
2、大型超超临界机组智能优化控制技术。研发了大型超超临界机组智能优化协调控制系统,包括煤质在线校正、基于规则的燃烧优化控制、机组非线性协调控制、汽温非线性控制、控制器参数鲁棒优化整定等,实现了机组快速深度变负荷工况下高效率、低排放综合优化控制。
3、自动化成套控制系统装备研发与集成应用技术。提出了基于分布式实时数据库与分布式计算环境的柔性分域技术,支持自动化成套控制系统大规模应用的需求;构建了信息安全主动防御体系,保证了自动化成套控制系统的安全性与可靠性;开发了基于虚拟DCS的1000MW超超临界机组全激励仿真技术;研发了"机炉电辅仿"一体化的超超临界机组自动化成套控制系统,掌握了自动化成套控制系统装备制造技术与系统设计、调试、运行维护技术。
该系统于2011年1月在国电谏壁电厂投运以来,运行稳定可靠,解决了机组大比例劣质煤掺烧控制等难题,实现了机组高效率低排放综合优化控制。并在我国多台超超临界机组上推广应用。项目通过了中国电机工 程学会、国家科技部、国家能源局组织的技术鉴定和新技术示范工程验收。
奖项等级
国家科学技术进步奖二等奖(2014年度)
成果团队
项目主要完成人:刘吉臻、牛玉广、曾德良、刘长良
完成单位:华北电力大学、华北电力设计院工程有限公司、北京首航艾启威节能技术股份有限公司、中国国电集团公司
该系统设计思想先进、功能齐全、可靠性高、控制品质优良,整体技术国际先进、部分关键技术居国际领先水平。
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11月6日至8日,黄陵店头电厂三期2×1000MW机组工程可行性研究报告评审会在西安召开。陕西省发展和改革委员会、生态环境厅、水利厅、文物局、国网陕西省电力公司,延安市及黄陵县相关单位和部门,陕煤集团、黄陵矿业公司,西北电力设计院,中铁第一勘察设计院相关人员参加会议,会议由国家电力规划设计
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以火电(热电联产)机组为研究对象,从设备、流程、系统直到整个机组分层次展开研究,将机理分析与大数据方法相结合,确定机组基准工况,建立不同工况下的性能计算模型和耗差分析模型,对比基准工况和实际运行工况的参数与性能指标,进行火电机组节能潜力分析与优化建模,开发火电机组全工况离线耗差分析系统,开发火电机组在线节能诊断系统,开发基于大数据的火电机组运行优化系统,指导火电机组的节能运行。
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电力系统中发电煤耗量的计算通常采用关于机组出力的二次函数模型,该模型是基于机组稳态运行工况下的煤耗率与出力水平之间的关系建立的。
市场前景或成果应用案例:燃料智能化管理系统已成功在国家能源集团、国家电投、华电集团等旗下多个火电厂应用落地
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电力变压器是电力系统的核心设备之一,承担着电能传输、变换等重要职能。随着先进传感和信息融合技术的发展,将其应用于电力变压器运行状态的实时监测、评估诊断与在线预警,实现电力变压器的智能化是智能电网建设的重要组成部分。
全断面隧道掘进机刀盘设计理论及应用,项目属机械学科领域。
磁暴对电网安全影响的监测与评估系统及其应用,项目提出以西北750kV超高压大电网为科学实验电网,研究中低纬(我国)电网地磁感应电流(简称GIC)的评估方法,开发电网GIC及次生灾害监测系统。在西北电网有限公司、吉林省电力有限公司和山西省电力有限公司等电力企业支持下,项目成果已在4个网省电网和7座变电站应用。
基于故障关联信息的站域分布式保护系统,本成果在973、863、国家自然基金重点等项目支持下,经过十年攻关,在新型保护系统方面取得了重大突破
新能源大规模并网使系统动态过程越发复杂,而同步相量测量装置暴露出仅能实现静态过程监测、延时长、误差大等现实问题,已成为有效监测电网动态过程、提升新能源电力系统保护控制水平的瓶颈。
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