PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组实现储能黑启动及辅助调频技术探讨.pdf
《PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组实现储能黑启动及辅助调频技术探讨.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组实现储能黑启动及辅助调频技术探讨.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第36 卷第2 期2023年6 月燃气轮机技术GAS TURBINE TECHNOLOGYVol.36No.2Jun.,2023PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组实现储能黑启动及辅助调频技术探讨温文忠(深圳南山热电股份有限公司,广东深圳518 0 52)摘要:结合某电厂PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组利用储能系统实现燃气轮机黑启动及辅助调频功能,在分析联合循环机组正常启动负荷特性的基础上,提出了储能系统的容量和电量配置要求,对原有110kV电气接线图及厂用电系统提出储能系统接人方案,介绍了实现黑启动及辅助调频的控制策略。关键词:黑启动;自动发电控制指令;储能;辅助调频中图分类号:TK
2、472近十几年来,世界各地发生多起电网大停电事故,如美加大停电、纽约大停电、海南大停电、珠海澳门大面积停电等,这些重大事故都造成了灾难性的社会影响和经济损失。电网的大面积停电事故使电网对电厂的黑启动能力日益重视。黑启动是指在电力系统因故障停运后,系统全部停电,处于全“黑”状态,不依赖其他帮助,通过系统中具有自启动能力的发电机组启动,带动无自启动能力的发电机组,逐步扩大系统的供电范围,最终实现整个系统恢复供电的过程。储能作为一个新兴产业,近年来在国内发展迅速,目前已在各地区电力系统中有一定规模的投人。储能系统具有充放电转换灵活、功率因数可调、响应速度快等优点 ,而燃气轮机能够快速启动、宽幅加载和
3、灵敏响应2 ,这与黑启动在某些方面的需求相契合。因此“燃气轮机发电+电池储能系统”的混合发电解决方案,在现有燃气轮机电站设计上稍加改进就可以成为一个合格黑启动电站。1电厂概述某电厂现有3套9 E燃气轮机联合循环机组,采用“一拖一”方式运行,即1台12 0 MW燃气轮机带1台6 0 MW汽轮机独立运行。3台燃气轮机均为文献标志码:A文章编号:10 0 9-2 8 8 9(2 0 2 3)0 2-0 0 44-0 6PG9171E型燃气轮机,3台汽轮机均为联合循环双压凝汽式。每台发电机额定电压均为10.5kV,经升压至110 kV,厂出线电压等级采用110 kV。升压站采用室内设计,采用双母线运行
4、方式,共计6 台主升压变,3台110 kV高压厂用变及6 回110 kV出线。全厂设置3台高压厂用变压器从110 kV系统引接电源,#0 1、#0 3高厂变作为主供厂用6.6 kV电源,#0 2 高厂变为厂用电6.6 kV联锁备用电源。3套联合循环机组自编号分别为#1/#2 机组、#3/#4机组及#10/#11机组。其中,#1、#3、#10 为9E燃气轮机,#2、#4、#11为汽轮机。图1为某电厂改造前电气一次接线图。2黑启动方案2.1基本原则根据与南方电网签订的黑启动技术协议,电厂接到调度指令后,在有限时间将本厂运行方式调整至初始可控状态,确保厂用公用系统供电,做好向周边电厂、变电站送电准备
5、工作。根据本电厂原有电气一次接线图,拟先利用储能系统作为外部电源,启动#1、#3、#10 燃气轮机至空载满速,通过死母线合闸功能,电源送至110 kV母线5M/6M/7M,通过投人#0 1或#0 3高压厂用变收稿日期:2 0 2 1-0 7-15改稿日期:2 0 2 1-0 9-2 2作者简介:温文忠(19 7 6 一),男,广东人,大学本科,高级工程师,从事发电厂设计、建设、调试、运维和性能测试等工作,E-mail:99788620 。第1期10577M11645/1057711645/5M 11335/1133711115/11331111.#03高厂变#11主变1133000111000
6、511G2#11机T压器,切换厂用电方式,实现燃气轮机带厂用电运行,并退出储能系统,将本厂运行方式按照电网要求实现初始可控状态。2.21联合循环机组黑启动所需容量统计2.2.1单套9 E联合循环机组黑启动容量需求分析由于电厂单套联合循环机组未设计旁路烟卤,燃气轮机不具备单循环启动条件,因此要实现PG9171E型燃气轮机黑启动需要考虑单台燃气轮机启动至空载满速的必要负荷及余热锅炉和汽轮机辅助系统黑启动负荷。考虑到电网故障失电不确定性,机组黑启动负荷以联合循环机组设备处热态状态下启动时所需最大负荷来计算。#1、#3、#10 燃气轮机均是由GE公司生产,但#1、#10 机由法国阿尔斯通公司配套燃气轮
7、机发电机,其拖动电机功率为1000kW;#3机由印度BHEL公司配套燃气轮机发电机,其拖动电机功率为130 5kW。因此,以本厂启动#3机的联合循环设备所需负荷来计算,详见表1。2.2.2热态情况下,其他机组盘车所需负荷在电网失电后,为了保证其他机组能够按照调度要求随时启动,必须把其他机组的盘车及冷却系统正常投人运行。表2 为其他机组盘车所需负荷。2.2.3热态情况下,燃气轮机启动至空载满速为了优化负载,根据设备实时状态情况按照以下原则进行相关设备启动(启动3机为例):(1)全厂失电后,利用储能系统通过开关接人#0 2 高厂变温文忠:PG9171E型燃气-蒸汽联合循环机组储能黑启动及辅助调频技
8、术探讨仙热线仙购线116440P-=116340/11644/116341011641163115PT/1164711635/11637/111711105/111071110#10主变111000#10机45南热线欢购线P=116240/149440/11624/149441162117PT/115PT11625/11035/1103710451103%1104岁1#3主变#4主变113000114000111504G中#3机图1某电厂改造前电气一次接线图机组燃气轮机蓄电池充电机就地燃气轮机控制室空调二氧化碳装置88CR启动电机88QA辅助润滑油泵电动机88HQ辅助液压油泵电动机#388TG
9、盘车电动机气88QB顶轴油泵电动机轮88QV油雾分离器电动机机88TK框架冷却风机电动机88BT透平间冷却风机电动机88VG负荷间冷却风机电动机88VL燃气模块通风机电动机88WC冷却水泵电动机MCC其他负荷高压循环水泵电动机低压循环水泵电动机#3锅除氧循环泵电动机炉高压给水泵电动机低压给水泵电动机欢热线P=149540/14954111494116PT1495106711627117PT/1104710056/10065/11316/1131*#01高厂变工#0 2 高厂变1140006.6kV厂用电系统单#4机表1#3/#4机联合循环机组热态启动所需负荷电压配备数量/功率/设备描述等级/运
10、行数量kWV2/138060.02/122010.012202.416 6001 305138090.0138015.0138018.7138011.0138015.02/238075.02/138022.02/138011.02/13802.22/138090.0138015.02/1380132.02/138037.02/138030.02/16300750.02/138037.0南热I线P=116140/11614116114946/14947/116PT14956/1497106%/11317113261132岁111/1067711616/1132711016/11017110261
11、1011102*11#1主变#2主变111000 112000502G2#1机/116177M/110275M1#之机3000250046机组凝结水泵电动机真空泵电动机汽#4轴封风机电动机盘车电机电动机轮机交流油泵电动机顶轴油泵电动机排油烟风机电动机仪用空压机公用系统除盐水泵电动机外循环泵电动机天然气末站电源表2 其他机组盘车所需负荷机配备数量/设备描述等级/组运行数量V#1盘车电动机燃交流油泵电动机气轮顶轴油泵电动机机排油烟风机#2盘车电动机汽交流油泵电动机轮顶轴油泵电动机机排油烟风机#10盘车电动机燃交流油泵电动机气轮顶轴油泵电动机机排油烟风机盘车电动机#11汽交流油泵电动机轮顶轴油泵电动
12、机机排油烟风机低压侧母排恢复各套机组照明、冷却水系统,投人各机组滑油、盘车系统;(2)恢复#3/#4机启动时所需负载厂用电源;(3)根据#3机启动过程中烟气温度变化情况,逐一投入余热锅炉高压/低压循环水泵、给水系统、蒸汽系统、汽机真空系统、汽机侧高压/低压蒸汽旁路系统、凝结水系统等;(4)#3机运行空载满速后,通过死母线合闸功能,投入#0 1、#0 3高压厂用变压器,采用同期并联切换方式,厂用电供电方式燃气轮机技术表1(续)由储能系统供电切换至#0 1或#0 3高厂变供电,最终电压实现3机带自身厂用电运行。配备数量/功率/设备描述等级/运行数量kWV2/1380220.02/138075.02
13、/13805.5138018.52/138018.52/138018.52/13802.23/1380110.02/138022.02/16600630.0138010.0电压功率/kW138030.0138090.02/138015.02/138015.0138011.02/138022.02/138015.02/13803.0138030.0138090.02/138011.02/13807.5138018.52/138018.52/138018.52/13801.5第36 卷根据2.2.3启动负载顺序,该厂#3燃气轮机启机至空载满速过程中所需厂用电负荷变化曲线如图2所示。80007250
14、70006000F500福40 0 0530002.000890.95100000图2#3燃气轮机启机至空载所需厂用电负荷变化曲线3辅助调频方案3.1储能辅助调频优势为了保障电网的稳定,南方电网要求发电机组须拥有调频义务,调频能力强的机组可以通过电力辅助服务赚取利润。代表电厂调频能力的好坏由三个考核指标来决定,分别为调节速率、响应速度、调节精度,又称K,、K z、K 3,三者的综合指标为K。K 值是影响调频收益的最重要指标之一,K值越大,在调频辅助服务竞争中就更有优势,调频收益也就越高。对发电企业来说,提升K值就是提升利润。储能系统参与辅助调频具有以下优势:(1)响应速度快,12 s;(2)调
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- PG9171E 燃气 蒸汽 联合 循环 机组 实现 储能黑 启动 辅助 调频 技术 探讨
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。