[00149079]國華綏中1000MW汽輪發電機勵磁系統國產化研制與應用

1、所屬科學技術領域 1000MW汽輪發電機組勵磁系統涉及電力系統自動化、電機與電器、電力電子、計算機應用、電磁兼容等技術，屬于發電與網源協同技術領域。 2、主要科技內容 1）國際首創的勵磁系統主輔環協同控制技術。采用變參數手段實現了主環與輔環、輔環與輔環間的協調控制，解決了電網或者發電機故障情況下勵磁控制快速性與穩態情況下勵磁控制穩定性之間的矛盾。 2）國際首創的線性/非線性組合滅磁、交/直流混合滅磁、機械/電子跨接器冗余等多項專有滅磁技術。實現了1000MW汽輪發電機組事故情況下滅磁的快速性、可靠性與安全性的統一。 3）國際首創的多種冗余容錯故障自檢測技術。在具備完善的故障分析功能的同時，全面提升了勵磁系統的安全性與可靠性水平。 4）國際首創的可控硅整流橋出力智能控制方法。保證了并聯運行可控硅整流橋出力的均衡。 5）國內首創的基于可控硅精確化模型的過電壓設計技術。確保可控硅整流橋換相過電壓保護回路參數的合理性，既降低了換相過電壓倍數，又確保過電壓保護回路的安全可靠。 3、 技術經濟指標 該系統采用變參數協調控制，在大擾動情況下，發電機功角穩定裕度可以增加3～5°，有功功率擺動次數可以減少1～2次，輔環調節速度由4.5s縮短到1.5s，并有效抑制勵磁電壓振蕩；采用冗余滅磁技術，滅磁時間縮短約30%，對磁場斷路器弧壓要求平均降低約1700V，消除了誤動或拒動的隱患；采用自檢自診斷容錯技術，可以最大程度地保證勵磁系統容錯運行能力，從而減少勵磁系統異常造成的機組被迫停運次數。如該項目研制的勵磁系統具有停風運行能力，而國外同類設備出現停風時需要停機；該項目研制的PT斷線智能檢測技術可以適應機組各種運行工況，判斷快速準確，動作時間小于0.1s，機端電壓擾動小于6%；采用可控硅模型精確化技術，可以將可控硅換相過電壓仿真誤差由40%減小到5%以內，實現了1000MW汽輪發電機組勵磁系統關鍵技術的重大突破。該項目通過由中國電機工程學會組織的以中國科協副主席、中國電機工程學會理事長陸延昌、楊奇遜院士為代表的專家組的技術鑒定，認為“系統主要技術指標達到國際先進水平，其中主輔環協同控制技術和專有滅磁技術處于國際領先水平”。 該系統的成功應用，迫使進口同類設備的平均價格下降50%以上，若按近五年進口設備訂貨量統計，可為國家節省投資約2億美元，經濟效益顯著。 4、促進行業科技進步 本項目的研制和推廣應用，開創了國內大容量機組勵磁系統自主配套的先河，實現了行業技術跨越和技術進步，保障了我國電力系統的安全穩定運行，有力推動了我國電站重大裝備制造業國產化的進程，大大提高了我國在該領域的國際影響力。 5、推廣應用情況 該系統成功應用于國華綏中電廠1000MW汽輪發電機組，打破了國外廠家的技術壟斷，將在國華徐州電廠推廣使用，并有望在各大發電集團得到大規模推廣應用。