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大港电厂#2机组电调改造：技术革新与效益提升

一、引言

1.1研究背景与意义

在全球能源格局加速变革以及电力需求持续攀升的大背景下，能源发展对电厂提出了更高的要求。从能源需求角度来看，随着经济的快速发展和人口的增长，各行业以及居民生活对电力的需求不断增加，这就要求电厂能够提供更加稳定、高效的电力供应。例如，在工业生产中，稳定的电力供应是保证生产线正常运转的关键，一旦出现电力波动或中断，可能会导致生产停滞，造成巨大的经济损失；在居民生活方面，现代生活对各种电器设备的依赖程度越来越高，从日常照明到家电使用，都离不开稳定的电力支持。

从能源结构调整方面分析，随着环保意识的增强和可持续发展理念的深入人心，清洁能源在能源结构中的占比逐渐提高。然而，清洁能源如风能、太阳能等具有间歇性和不稳定性的特点，这就需要传统火电机组具备更强的调节能力，以保障电网的稳定运行。在风电大发时段，火电机组需要快速降低出力，以平衡多余的电力；而在风电不足时，火电机组则要迅速增加出力，满足电力需求。

大港电厂作为电力供应的重要组成部分，其#2机组在整个电厂的运行中占据着核心地位。#2机组的稳定运行不仅关系到大港电厂自身的发电效益，还对所在地区的电网稳定性有着至关重要的影响。在电网中，#2机组承担着重要的电力调节任务，能够根据电网负荷的变化及时调整发电出力，确保电网频率和电压的稳定。

但是，在长期运行过程中，大港电厂#2机组的电调系统暴露出了一系列问题。在调速系统方面，存在调节响应慢的问题，当电网负荷发生变化时，机组不能及时调整转速，导致电力输出不能快速适应需求变化；调节精度低使得机组在运行过程中难以保持稳定的发电效率，容易造成能源浪费。在调频系统中，响应速度和调节精度的不足会导致机组对电网频率的调节能力受限，无法有效抑制电网频率的波动，影响电网的稳定性。这些问题不仅导致机组的启动和停机时间增加，使得机组设备在频繁的启停过程中磨损加剧，进而增加了维护成本；而且在电网调节方面，由于机组不能快速、准确地响应电网需求，给电网的安全稳定运行带来了不利影响。

因此，对大港电厂#2机组进行电调改造具有十分重要的意义。从机组自身角度出发，改造能够显著提高机组的性能稳定性。通过采用先进的电调技术和设备，优化调速系统和调频系统，使机组能够更加快速、准确地响应各种运行指令，减少设备的磨损，降低故障率，从而保障机组长期稳定运行。改造还能提高机组的运行效率，减少能源浪费，降低发电成本，提高电厂的经济效益。从电网运行角度来看，改造后的#2机组能够更好地参与电网调节，增强电网的调节能力。当电网负荷波动时，机组能够迅速调整发电出力，稳定电网频率和电压，提升供电质量，增强电网的稳定性和可靠性，为地区的经济发展和居民生活提供更加可靠的电力保障。

1.2国内外研究现状

在国外，电厂电调系统改造技术发展较为成熟，众多发达国家在该领域投入了大量资源进行研究与实践。美国的一些大型电厂，如杜克能源旗下的部分电厂，采用了先进的数字电调技术，其电调系统能够与智能电网实现深度融合。通过实时监测电网的负荷变化、频率波动以及其他运行参数，电厂电调系统可以迅速做出响应，精准调整机组的发电出力。在负荷高峰时段，系统能够快速提升机组功率，满足电力需求；而在负荷低谷期，则能及时降低出力，避免能源浪费，极大地提高了电力系统的稳定性和经济性。

欧洲的一些电厂在电调系统改造方面也有独特的技术路线。德国的电厂注重提高电调系统的智能化水平，利用大数据分析和人工智能技术对电调系统进行优化。通过对大量历史运行数据的分析，建立机组运行的精准模型，预测机组在不同工况下的性能表现，从而提前调整电调参数，实现机组的最优运行。在预测到电网频率可能出现波动时，系统提前调整机组的调速和调频参数，有效抑制频率波动，保障电网稳定运行。

在国内，随着电力行业的快速发展，电厂电调系统改造也受到了广泛关注。许多大型电力企业积极开展相关研究和实践，取得了一系列成果。华能、大唐等电力集团旗下的电厂，在电调系统改造中，普遍采用国产的先进电调设备和技术。这些技术在调速系统方面，提高了调节的响应速度和精度，采用新型的传感器和执行机构，使调速系统能够更快速、准确地跟踪指令，减少转速偏差；在调频系统中，优化了控制算法，增强了机组对电网频率变化的响应能力，提高了一次调频和二次调频的性能。

妈湾发电总厂在电调系统改造中，对不同技术路线进行了实践。一期2台机组采用美国贝利公司INFI290分散控制系统（DCS）和国产首次一体化设计的数字电调控制系统（DEH），该系统将DCS与DEH实现了一体化，逻辑层次简明，安全可靠性较高；二期2台机组则应用了ABB公司的PROCONTROL-P13组成的通用型数字电调控制系统（DEH