伴随新能源的快速发展，湖南地区电力市场的供需矛盾已逐步显现，对机 组的调峰能力提出了更高的要求，而且火电机组的深度调峰是消纳可再生能源的有效途径。宝庆公司积极参与调峰，最低运行负荷下限不断刷新，调峰潜力得到了较好的挖掘，同时也暴露出一些问题，AGC、 一次调频、协调、汽温等系统的控制性能还有待提高，对机组安全性和经济性有较大影响。
案例专题：2023综合能源服务暨数智化转型创新优秀项目案例汇编
选送单位：国家能源集团宝庆发电有限公司
主要表现在以下几个方面：(1)主汽压力存在较大幅度波动，波动幅度达(0.5-1.0)Mpa,变负荷时尤为明显，机组宽负荷调峰运行适应性不足，深度调峰能力有待提高；(2)负荷控制性能差，常满足不了两个细则的要求而被考核，主汽温度和再热汽温控 制性能较差，变负荷时主、再热汽温与设定值的动态偏差最大可到(20-25)℃以上，并有进一步发散不稳定的趋势。
宝庆公司通过理论研究、仿真试验、现场试验和调试相结合的研究方法， 通过开展调峰区间(15%-100%Pe)主要自动控制系统响应特性仿真研究。在全负荷(15%-100%Pe)范围内的多个负荷点上，进行机组被控对象的动态特性试 验，建立全负荷工况下机组主要被控过程的动态数学模型，并开展仿真摸索和 测试。进行智能多模型预测控制算法研究。基于建立的仿真模型，分析对象特 性，研究预测控制和神经网络控制等先进控制技术，应用于机组的AGC协调及 汽温控制系统。研究煤种热值快速校正技术。在传统煤种BTU校正的基础上， 基于煤种热值校正系数历史数据，建立煤种热值校正系数的非线性神经网络模型并开展训练，对燃料热值进行实时校正。
再通过机组全工况范围的特性试验，深入掌握该机组的运行特性和特点， 后采用智能控制及多模型预测控制等先进的控制技术，并结合机组的特点，提出660MW超临界机组深度调峰的智能预测控制策略，并进一步对该控制策略进 行详细的仿真试验，不断完善相关的控制方案，并在现场完成控制系统的投运 试验。通过细化的调试工作，将机组深度调峰的智能预测协调控制系统长时间投入运行。
投运后，机组AGC、协调、汽温、脱硝控制系统稳态和动态性能均有了明显的提高；在投入自动情况下，机组干态负荷已下探至170MW,主汽压力动态偏差仅为0.2～0.3MPa,稳态偏差<±0.1MPa;在变负荷过程中主汽温度动态偏差仅为1～2℃,稳态偏差<1℃;在变负荷过程中再热汽温动态偏差仅为4~5℃,稳态偏差<2℃。该系统，具有突出的技术前瞻性，可有效的解决了机组控 制方面的难题，为该公司机组安全稳定运行，减员增效做出了贡献，具有良好的社会和环境效益。
主要创新点概述
1、研究基于专家智能控制的一键转态自动控制策略；
2、研究660MW超临界机组湿态工况协调系统的智能多模型预测控制策略；
3、煤种热值快速校正策略的研究；
案例应用经济效益或社会效益
(1)项目成果能够改善我公司超临界火电机组的调峰能 力，提升#1、#2机组的变负荷速率、负荷调节精度及一次调 频的性能，在多煤种掺烧工况下，调峰下限降低到25%额定负荷(≤165MW),有效改善机组的AGC、 一次调频能力及宽负荷调峰能力，同时增加“两个细则”的考核收益辅助调峰收益，创造直接经济效益近4000万/年；
(2)#1、#2机组实施AGC协调、汽温的智能优化控制后，主汽压力、主汽温度及再热汽温等关键参数控制性能能 够明显提高，参数的动态偏差大幅减小，且不再振荡。控制 系统的稳定，使得机组的燃料、给水、送风等各控制量的变化十分平稳，十分有利于减小锅炉水冷壁和过热器管材的热应力，对防止氧化皮脱落和锅炉爆管有明显的作用，在提高机组安全运行方面，可取得十分明显的间接经济效益；
(3)实现#1、#2机组调峰运行安全状态实时评估与风险主动防御，主要辅机设备健康状态在线评估，金属管壁超温次数减少30%以上，机组“非异停”考核降低50%以上。
本项目通过有机融合预测控制技术、智能控制技术及自适应控制技术等，提出了火电机组深度调峰关键控制系统的先进解决方案，提高机组的深度调峰能力和对电网灵活调度 的支撑能力，解决国内火电机组深度调峰过程中普遍存在的 共性难题，成为湖南省燃煤机组参与深度调峰规范运行的标 杆，对其他火电厂形成示范效应，从而整体提升湖南省电力系统的调节能力，具有显著的社会效益。
通过采用预测控制等先进的控制技术，安装独立于DCS的控制平台对机组 深度调峰逻辑及控制系统进行优化改造，解决15-100%Pe负荷段机组负荷调节 性能差及主汽压力波动大的问题，确保机组运行稳定；对过热汽温控制系统进 行优化升级改造，解决机组过热汽温波动大及超温的问题，明显提高汽温的运 行平均值，从而显著提高机组运行的稳定性、安全性以及AGC和一次调频的考核指标。
由于控制性能的提升，机组运行参数的波动大幅减小，能有效减少机组燃 料、给水、送风等各控制量的来回波动，减小锅炉水冷壁和过热器管材热应力的反复变化，减少氧化皮脱落，从而确保锅炉安全稳定运行。
应用情况及可推广前景简述
根据投用情况及统计数据，可以发现宝庆公司的火电燃煤机组实施优化以来，各项指标均有所提升，本项目能够很好的解决机组深度调峰运行中的控制难题，可以在其他同类的火电机组上推广应用，具有很大的市场应用前景。
项目案例获专利及奖励情况
申请并受理了2项发明专利： 一种火电机组主蒸汽温度控制方法、 一种基于深度神经网络的火电机组脱硝控制方法。
企业简介
国家能源集团宝庆发电有限公司(简称宝庆公司)位于湖南省邵阳市大祥 区雨溪镇河洲村瓦窑坪，是中国国电集团公司(2017年，中国国电集团公司与 神华集团有限责任公司合并，成立“国家能源投资集团有限责任公司”)在湖 南投资建设的第一个大型火电电源项目，也是近年来邵阳投资规模最大的项目之一。项目设计装机为2×660MW超临界燃煤发电机组，公司一期超临界燃煤发电机组于2010年4月获得国家发改委核准批文并正式开工建设，共完成投资47亿元，分别于2011年12月9日和2012年4月28日顺利完成168小时试运，不停机直接投入商业运营。投产以来机组运行稳定可靠，指标优良。
宝庆电厂项目被评为中国电力优质工程，是湖南省首个荣获中国建设工程 鲁班奖的电力工程建设项目，成功入选改革开放三十五年百项经典暨精品工程。 公司先后荣获全国文明单位、全国模范职工之家、全国“安康杯”竞赛优胜单 位、全国健康企业建设优秀案例等重要荣誉，2011-2020年连续十年获得集团公司目标责任制考核A级企业，多次获得湖南省、邵阳市等各级荣誉。
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