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第55卷第3期锅炉技术Vol.55,No.3

2024年5月BOILERTECHNOLOGYMay,2024

燃煤机组锅炉负荷偏差分析模型与评价系统

陈冬林1，蒋权1，胡章茂1，殷立国²，杨宁武3，刘文哲4，张博4

（1.长沙理工大学能源与动力工程学院，湖南长沙410114；2.．中国大唐集团有限公司，

北京100033；3.大唐华银电力股份有限公司，湖南长沙410111；

4.湖南大唐先一科技有限公司，湖南长沙410111）

摘要：“双碳”大背景下我国上网新能源装机发展十分迅速。为了加大电网对新能源发电的消纳，燃煤发

电机组频繁参与深度调峰导致了机组实际负荷与自动发电控制（AGC)指令负荷出现较大偏差。针对这一技

术难题，以锅炉及其辅助设备为对象，研究构建了锅炉机组本体及其辅助设备的实际出力模型、应有出力模型

和最大出力模型，建立了用以分析评价锅炉机组负荷偏差原因及诊断与预警的分析评价系统，并将该系统在

电厂中进行了验证。结果表明：该分析评价系统可有效地对锅炉及其辅助设备的出力故障进行早期预警和诊

断，可有效提高机组运行的可靠性、安全性与经济性。

关键词：燃煤机组；锅炉；负荷偏差；系统开发

中图分类号：TK018文献标志码：A文章编号：1672-4763（2024)03-3-09

0前言(1)煤种偏离设计煤种。煤热值不足，压力调节

慢，变负荷过程中无法满足要求的变负荷速

新能源是我国实现能源转型和“双碳”目标率[4]。（2)协调控制参数不匹配当前机组运行情

的重要力量，我国新能源装机容量保持高速发况。锅炉主控参数不佳，主蒸汽压力调节慢，升

展[1]。风电、光伏发电等具有强随机不确定性的降负荷无法满足调度需求，且压力偏差大易触发

新能源电力占比逐年增加，改变了传统电力系统压力拉回回路，更不利于负荷快速调节[5]。（3）

的结构和特性，加剧了电网频率、电压等的波动其他自动控制系统参数不能完全匹配协调效果。

问题[2。为了加大电网对新能源发电的消纳规如给水、一次风压控制、风量氧量等，不能快速加

模，对火电的灵活调度提出了更高的要求。在实(减)煤、水、风[6]。（4)设备影响。如快速加负荷

际运行过程中，由于自身惯性、设备状态等复杂容易造成锅炉壁温超温等[门，

因素，许多机组负荷响应调节速度、调节精度、响近年来，针对机组负荷偏差这一现象许多学

应时间方面无法满足电网自动发电控制（AGC)者提出不同的解决方法。卫平宝等[8]提出采取

指令要求，这使得目前许多机组实际负荷与AGC控制策略优化和变参数控制加以解决，这一方法

负荷指令出现偏差严重现象，超出了正常（电网虽然在一定程度上减少负荷偏差这一现象，但是

“两个细则”规定）范围，即实际负荷大于或小于仅仅停留在设备的硬件方面。王文兰等[9]采用

AGC的负荷指令[3]。这种偏差超正常（规定）范单元机组负荷管理控制策略根据实际情况将外

围通常会造成机组的电量损失，或者被电网调度部负荷需求处理成机组能够接受的实际负荷指

考核，因此，有必要提升机组负荷响应性能，以达令，使机组的输出功率尽快适应电网负荷变化的

到保障电网安全运行、提高电厂运行效益的需求。田祚堡等[10]对某次机组产生负荷偏差的

目的。