基于電力系統(tǒng)黑啟動單軸燃氣輪機建模與仿真研究.pdf

1、燃氣輪機及其聯(lián)合循環(huán)由于其高效率、低污染，起停迅速等特點是被廣泛使用的發(fā)電方式之一。隨著我國西氣東輸，沿海LNG工程的開展，我國燃氣輪機發(fā)電事業(yè)得到了飛速發(fā)展。特別是沿海一些城市燃機比例達到相當規(guī)模。燃氣輪機一直行使著調峰電站，基本負荷發(fā)電的功能，但是卻被忽略了其從電力安全角度的黑啟動能力。 正常情況下電力系統(tǒng)機組的啟動電源來之電網(wǎng)，電力系統(tǒng)黑啟動即在電網(wǎng)全黑的情況下發(fā)生大面積停電事故，借助自身的啟動能力快速恢復電網(wǎng)的過程，黑啟

2、動能力是考核電力安全的重要指標。通常電網(wǎng)以水電機組作為黑啟動電源的首選，絕大多數(shù)黑啟動方案也都是以水電廠作為黑啟動電源編制，然而燃氣輪機機組同樣具有黑啟動的能力，以燃機作為黑啟動電源的研究卻很少，對于像缺乏水電的地區(qū)以燃氣輪機作為黑啟動電源的研究具有十分深遠地意義，而對于具備黑啟動能力的電網(wǎng)，考慮燃機為小系統(tǒng)恢復的電源點對于增強自身電網(wǎng)黑啟動可靠性同樣具有十分重要的意義。 本文首先分析了燃氣輪機在我國和世界的發(fā)展趨勢，以及黑啟動

3、的研究現(xiàn)狀，提出了燃氣輪機作為黑啟動電源研究的必要性。然后著重從燃機機理基于模塊化的建模思想出發(fā)建立精確的燃氣輪機模型，并結合其控制系統(tǒng)建立整體仿真模型，模型在MATLAB/SIMULINK中驗證。然后結合深圳地方電網(wǎng)黑啟動過程中小系統(tǒng)恢復的方案，以深圳月亮灣燃機電廠9E機組為研究對象，制定黑啟動恢復計劃，在特定的電力網(wǎng)絡構架下，將建立的模型在電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真軟件BPA中實現(xiàn)，著重分析了黑啟動過程中機組電壓和頻率的穩(wěn)定性問題，驗證了方案