大型核電機(jī)組控制系統(tǒng)精細(xì)化仿真建模及其與電網(wǎng)穩(wěn)定協(xié)調(diào)性研究
成果概況
成果類別: | 應(yīng)用技術(shù) | 體現(xiàn)形式: | 新技術(shù) | 課題來(lái)源: | 國(guó)家科技計(jì)劃 |
起止時(shí)間: | 2013.01 至2014.12 | 研究形式: | 與研究院所合作 | 所處階段: | 初期階段 |
成果屬性: | 原始性創(chuàng)新 |
成果簡(jiǎn)介
福建電網(wǎng)核電機(jī)組裝機(jī)容量大,且位于福建-華東電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵位置,對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定影響較大,需要對(duì)其主要設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化建模,并且研究其控制保護(hù)系統(tǒng)與電網(wǎng)穩(wěn)定控制的協(xié)調(diào)性。項(xiàng)目承擔(dān)單位是國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司,國(guó)網(wǎng)福建電力科學(xué)研究院和中國(guó)電力科學(xué)研究院。
主要研究?jī)?nèi)容包括:
1、開展大型核電機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型研究。對(duì)國(guó)內(nèi)大型核電機(jī)組全范圍仿真系統(tǒng)的發(fā)展、現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研,了解不同仿真系統(tǒng)對(duì)于核島、常規(guī)島部分的模擬方式、仿真精度。對(duì)國(guó)內(nèi)投運(yùn)的典型二代半核電機(jī)組,如福建寧德、廣東嶺澳二期、遼寧紅沿河等機(jī)組的控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查研究,研究大型核電機(jī)組控制系統(tǒng)的原理及其動(dòng)態(tài)特性,并且參考國(guó)內(nèi)外研究成果,提出并建立電力系統(tǒng)分析用的核島和常規(guī)島模型。
2、開展核電機(jī)組一回路、二回路數(shù)學(xué)模型的實(shí)測(cè)技術(shù)研究。結(jié)合寧德核電1、2號(hào)機(jī)調(diào)試啟動(dòng)過(guò)程,利用其調(diào)試投產(chǎn)試驗(yàn)項(xiàng)目,如一次調(diào)頻試驗(yàn)、升降負(fù)荷試驗(yàn)、勵(lì)磁試驗(yàn)等試驗(yàn)項(xiàng)目,開展核電模型現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。針對(duì)現(xiàn)在一回路模型存在參數(shù)確定困難等問(wèn)題,根據(jù)核電啟動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中的特性和基本生成流程,提出了根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果簡(jiǎn)化的一回路仿真模型和參數(shù)測(cè)試方法,并且根據(jù)核電啟動(dòng)過(guò)程中的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)和校核;對(duì)核電站二回路的控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和原動(dòng)機(jī)進(jìn)行參數(shù)實(shí)測(cè),得到了滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)要求的實(shí)測(cè)結(jié)果。
3、開展核電機(jī)組PSS缺陷導(dǎo)致機(jī)組功率大幅振蕩事故分析。福建寧德和福清核電都采用Alstom公司的P320-V2型勵(lì)磁系統(tǒng),該型勵(lì)磁系統(tǒng)曾經(jīng)在嶺澳核電二期機(jī)組上發(fā)生過(guò)兩次功率振蕩,對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定造成嚴(yán)重威脅。因此深入開展寧德核電機(jī)組PSS問(wèn)題研究,基于控制系統(tǒng)信號(hào)的混合仿真技術(shù)和波形重建回放技術(shù),發(fā)現(xiàn)了寧德核電勵(lì)磁調(diào)節(jié)器PSS頻率測(cè)量環(huán)節(jié)存在的缺陷,利用ADPSS、RTDS等數(shù)模混合仿真試驗(yàn)設(shè)備,對(duì)ALSTOM P320 V2型勵(lì)磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)試驗(yàn),全面驗(yàn)證勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的功能,提出了有效的PSS缺陷整改方案,并在寧德核電、福清核電得到了實(shí)施。
4、針對(duì)福建-華東聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題,開展核電機(jī)組勵(lì)磁及PSS參數(shù)優(yōu)化及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究。通過(guò)仿真分析提取福建-華東主網(wǎng)區(qū)域間動(dòng)態(tài)穩(wěn)定特征及重要振蕩信息,寧德、福清核電機(jī)組與“福建-華東”低頻振蕩模式強(qiáng)相關(guān),機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)參數(shù)對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定有重要影響。2014年2月10日福建省調(diào)召集中國(guó)電科院、福建電科院、寧德核電、東方電機(jī)等相關(guān)單位召開”福建核電機(jī)組勵(lì)磁及PSS參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)協(xié)調(diào)會(huì)”,對(duì)參與因子最大的核電機(jī)組開展勵(lì)磁及PSS參數(shù)優(yōu)化。通過(guò)對(duì)核電機(jī)組勵(lì)磁放大倍數(shù)、勵(lì)磁機(jī)飽和系數(shù)、Kc、Kd數(shù)值和PID參數(shù)中的T3/T4比值等方面的靈敏度分析,提出一套既可提高系統(tǒng)動(dòng)穩(wěn)水平又可提高機(jī)組自身穩(wěn)定性的優(yōu)化參數(shù),并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證參數(shù)的有效性和穩(wěn)定性。
5、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ALSTOM P320 V2勵(lì)磁調(diào)節(jié)器大階躍過(guò)程存在勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流過(guò)0可導(dǎo)致可控硅關(guān)斷滅磁的缺陷問(wèn)題,并深入開展調(diào)查研究,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,提出了相應(yīng)的解決方案,并得到了ALSTOM 外方專家的認(rèn)可,為核電機(jī)組控制系統(tǒng)與電網(wǎng)的安全提出重要的運(yùn)行建議。
應(yīng)用前景
主要應(yīng)用行業(yè): | 電力、熱力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè) | 知識(shí)產(chǎn)權(quán)形式: | 專利 |
應(yīng)用狀態(tài): | 產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用 | 擬轉(zhuǎn)化方式: |
單位概況
完成單位: | 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司 | ||||
單位地址: | 福建省福州市五四北路264號(hào)87023222 | ||||
單位電話: | 0591-83042354 |
聯(lián)系方式
聯(lián)系人: | 余秀月 | 聯(lián)系人電話: | 0591-87076231 | 聯(lián)系人Email: | yu_xiuyue@fj.sgcc.com.cn |
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