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2021-11-02 17:36来源:华北电力大学技术转移转化中心关键词:汽轮发电机组汽轮发电机华电技术转移转化中心收藏点赞
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我国能源分布和消耗的地域不平衡性,使得依托煤炭基地建设大型电站并采用串联电容补偿(简称串补)或高压直流技术实现远距离输电成为我国电力工业发展的突出特点,而大型汽轮发电机组与串补交流/高压直流电网相互作用会引发次同步谐振或次同步振荡(统称“次同步谐振/振荡”)。国内外均发生过次同步谐振/振荡导致机组大轴损坏的恶性事件,造成了极大的经济社会损失。因此,解决次同步谐振/振荡问题是保障我国西部煤电东输乃至能源战略顺利实施的重大技术挑战。
成果介绍
项目围绕大型汽轮发电机组次同步谐振/振荡控制与保护的关键技术、核心装备与集成应用等内容开展研究攻关,实现了大型汽轮发电机组次同步谐振/振荡控制与保护系统的自主研发与工程实践,高效解决了现代复杂电网中多机、多模态和运行工况多变条件下的次同步谐振/振荡难题。项目取得的主要创新点包括:
1、大型汽轮发电机组次同步谐振的定-转子多模态优化阻尼控制技术
如何在机网运行工况多变的条件下,优化控制同步发电机的转子和/或定子电流,以产生能协调抑制多个振荡模态的阻尼转矩。为此,项目研发了同步发电机转子侧附加励磁阻尼控制(SEDC)技术,定子侧机端次同步阻尼控制(GTSDC)技术,及其参数的多模态-全工况优化设计方法,从而很好地解决了多机系统运行工况多变时的多模态次同步谐振/振荡抑制难题。
2、大型汽轮发电机组的多时间尺度-协调扭振保护技术
次同步谐振/振荡通过机-电耦合会在机组轴系激发危险的扭振,扭振保护是保障大型汽轮发电机组设备安全和电网次同步稳定性的最后一道“防线”。它在时间尺度上需要覆盖毫秒级的暂态扭矩冲击、秒级的模态发散和数十秒乃至数十年的疲劳损耗;同时需要综合考虑机组多轴段之间和多机组之间的扭振动态,实现选择性协调保护策略。为之,项目研发了大型汽轮发电机组的多时间尺度-协调扭振保护系统,内含多个不同时间尺度的保护判据,并可基于多机组的扭振信息进行协调决策,实现精准、快速和优化的扭振保护。
3、次同步谐振/振荡的控制保护成套装备及集成应用技术
高精度、高速度和高可靠地检测大型汽轮机组轴系扭振信息是实施控制与保护的前提,项目优选机组大轴转速作为主导反馈信号,在装备研发中提出并实现了一种独有的高精度扭振检测与高可靠防误动技术。为实现技术与装备的高效集成应用,形成机-网联合测试系列技术,在保证系统和装备安全的条件下实现对模型分析和控制保护的有效性测试,解决从模型、装备到现场的验证难题,真正解决实际系统的次同步谐振/振荡难题。
奖项等级
华北电力大学排名:第3
奖种、等级:国家技术发明奖二等奖(2016年度)
项目形成了自主知识产权的专有技术,已授权发明专利20项,获软件著作权5项,出版专著1部,发表SCI收录论文18篇、EI收录论文45篇。
成果团队
项目主要完成人:毕天姝
项目技术与装备在上都电厂实现整体应用,2013至2015年累计新增电力销售30亿元、新增利润19亿元。截至2015年底,所研发的技术和装备已在我国13个大型火电厂以及英国Hunterston核电站和印度KMPCL电厂得到应用。项目解决了电力工业中次同步谐振重大技术难题,保障了电力生产安全,取得了重大的经济社会效益,具有广阔的应用前景。
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9月3日12点16分,华润电力蒲圻三期项目5号汽轮发电机定子顺利吊装就位,标志着汽轮发电机本体设备安装工作全面展开,为机组投产奠定了坚实基础。5号汽轮发电机定子设备由上海电气电站设备有限公司发电机厂制造,长11.6米,宽4.8米,高4.6米,重量390吨,是汽机房最重的单个部件。本次吊装精度要求高、
9月3日12点16分,华润电力蒲圻三期项目#5汽轮发电机定子顺利吊装就位,标志着汽轮发电机本体设备安装工作全面展开,为机组投产奠定了坚实基础。#5汽轮发电机定子设备由上海电气电站设备有限公司发电机厂制造,长11.6米,宽4.8米,高4.6米,重量390吨,是汽机房最重的单个部件。本次吊装精度要求高、难
北极星垃圾发电网获悉,中节能1*750吨/日生活垃圾焚烧发电项目汽轮发电机组二次招标,本项目终期规划建设规模为日处理生活垃圾1500吨。本期处理规模为日处理生活垃圾量750吨,配套建设1*750t/d机械炉排垃圾焚烧炉+1台中温次高压余热锅炉+1*N25MW汽轮发电机组。
近日,由上海发电机厂研发的GVPI(整体浸渍)高导热型80MW空冷发电机通过各项出厂试验,不仅成为了行业内首台GVPI高导热型汽轮发电机,更是电机高导热技术突破所取得的一个重要里程碑,彰显了上海电气在高端发电机制造技术方面的持续创新与卓越实力。长期以来,发电机运行时定子绕组铜线产生的热量需通
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。
锅炉燃烧过程综合检测与控制技术项目成果,开发基于红外测温的炉膛燃烧温度测量装置,并以数字图像处理技术为基础,通过燃烧状态的二维数字化测量,提取能有效表征燃烧状况的特征参量,且与燃烧温度场、炉膛出口温度、飞灰含碳和NOX等其他燃烧状态信息相结合,实现炉膛燃烧状态的有效监测。
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
项目构建了涵盖多光谱缺陷检测和故障诊断、旋翼无人机自主巡检以及直升机吊篮法带电作业的输电线路巡检完整技术体系
光伏发电功率多时空尺度预测关键技术及应用,本项目围绕光伏功率预测开展了深入、持续、系统的研究,历时10年,发明了针对多时空尺度技术需求的一系列光伏功率预测方法,突破了多项光伏功率预测关键技术
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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