燃機孤島運行保障粵港澳大灣區用電
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來源: 中國電力新聞網 作者: 日期: 19.05.31

燃機孤島運行保障大灣區用電

橫琴熱電燃機孤島運行及黑啟動試點改造填補空白

秦虹

  “一旦出現故障,可以自動定位、隔離,并在300毫秒之內恢復供電。”廣東珠海橫琴供電所所長陳建鈿介紹道。預計到明年,橫琴全島將進行網格化閉環運行,電網次干層實現100%自愈,待出現故障時,能將受影響用戶控制在兩戶以內,達到世界先進水平。這個夏天,面對臺風的肆虐,粵港澳大灣區又多了一個電力供應的堅強后盾。

  2017年,我國臺風災害多發、頻發,僅在8月粵港澳大灣區就接二連三遭遇強臺風襲擊。臺風“天鴿”過后,粵港澳幾地就提升供電工程防災減災能力形成共識,廣東省委政府和國家能源局南方監管局下達指示,要求切實提升對澳供電能力及主力電源抗臺風災害能力。積極強化本地支撐電源建設,使之具備孤網運行能力及 “黑啟動”功能。占據特殊地理位置和工作職責的橫琴熱電成為國內首個燃機孤島運行(FCB)改造試點。去年3月,橫琴熱電FCB改造項目正式啟動,并在三個月內交付,填補了國內9FA燃機在FCB功能上的空白。

  燃機孤島運行比燃煤機組更具優勢

  FCB(fastcutback),也叫孤島運行,指機組在運行期間因突然出現的電網故障而與其解列,瞬間甩掉外供電負荷,維持發電機帶廠用電運行,并且在主網故障排除后,機組能夠快速同期并網,迅速恢復對外供電。

  “目前我國燃煤機組基本都有FCB功能。燃煤機組進入FCB時,機組瞬間甩掉全部對外供電負荷,快速減少鍋爐負荷并穩定燃燒,這樣需要嚴格控制鍋爐和汽輪機的應力,同時還要控制鍋爐汽包水位和過熱蒸汽壓力等一系列關鍵的運行參數。而燃氣輪機也可以進入FCB運行模式,由于燃機其本身的特點,如燃燒和做功是一個設備,缸體厚度更薄,高溫做功部件能量密度大等,只要在同等安全的升降負荷范圍內,應力水平比燃煤機組更低,對燃機本體的影響更小。所以燃機(單   循環運行時)的負荷響應速度、啟停更快,負荷調節的范圍更大。”GE發電服務應用工程師徐曉宇表示。

  相對于燃煤機組,燃機單循環運行時的系統集成度高,涉及的輔機相對較少,控制的集成度也相對較高,所以在FCB模式下對機組本身的控制和操作較為簡單可行,可靠性更高。不用做比較大的硬件改動。

  “此外,燃機的FCB改造,只要在燃機的控制系統中增加FCB功能,在電氣上增加很少的設備。改動的范圍和工作量都要比燃煤電廠小很多。”徐曉宇說。

  燃機適合發揮輔助服務“特長”

  燃機的FCB與黑啟動相結合,更有利于保障電網的穩定與安全。由于燃機的特點,如啟停迅速,負荷響應快等,很適合在電力市場中發揮輔助服務的作用,如調峰、調頻、黑啟動、孤島運行等,事實上,現在中國很多燃機機組作為調峰機組使用。

  橫琴熱電FCB改造項目在設計階段,GE控制設計工程師對燃機MarkVie控制系統的軟件增加了孤島運行功能,做了相關燃機控制軟件的修改,設計完成后,仿真模擬燃機孤島運行。在實施階段,橫琴熱電和GE發電團隊完成了對同期系統、安穩系統、燃機勵磁系統和發變組保護的改造及對燃機控制系統的邏輯修改,不但確保FCB功能性試驗安全進行,也對其它電廠的改造工作起到重要的借鑒作用。

  今年2月,在完成燃機FCB改造后,珠海橫琴熱電宣布世界首例采用儲能系統實現F級燃機“黑啟動”項目———20兆瓦時電池儲能系統落戶廣東,預計今年6月底投產。投產后,機組“黑啟動”兩秒左右即可帶滿負荷,較傳統利用柴油發電機“黑啟動”需30秒帶滿負荷,大幅縮短了整個系統的恢復時間;同時,項目還能輔助機組進行電網調頻,參與電力現貨市場,提高機組運行穩定性。

責任編輯:高慧君  投稿郵箱:網上投稿

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