柔性电网环境中发电机的运行可靠性及延寿管理研究

• 作者: Jurgen R.Weidner 霍新新
• 来源期刊: 国外大电机
• 学科: 工学
• 关键词: 运行可靠性 发电机组 电网环境 柔性 管理 延寿 可再生能源法 燃煤电站
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 页码范围: 1-12
• 页数: 12页
• 分类号: TM621.3

摘要

当代西欧国家可再生能源得到了快速发展，例如风能和光伏能源。这得益于欧盟政策上给予的优势，以及德国可再生能源法的确立。可再生能源的发展会对依赖实际电力消耗和受区域气候环境影响的常规电站带来很大的变化。为了保证欧洲输变电网络的稳定性，欧盟共同体启动了一个合作项目，称之为欧洲输电运营商电网法规，这个法规包括了对电网中发电机组ENTSO．ENCRIG的技术要求，并涵盖了欧盟不同国家的电网法规。为了保证供电安全和电网的稳定，新的欧洲电网法规对电站发电机组的运行状态提出了更高的适应性要求。针对发电能力在75MW以上的发电机，这些要求包括扩大其发电频率范围，提高无功功率的输出能力，增加载荷变化梯度等。对已经平稳运行了几十年的发电机而言，为了适应当代的柔性电网环境，汽轮发电机在运行模式上遇到了新的挑战。通过选取不同年代、不同类型的发电机进行从基础负荷到峰值负荷以及深度负载梯度变化试验，表明这种运行模式会对发电机会产生严重的影响。在发电机的定子绕组、定子铁心和转子绕组末端等部件中将会产生更高的热应力、热．机械应力和动态机械应力，这会加速零部件的磨损和老化，进而将严重影响发电机峰值负载运行的可靠性。对一台燃煤电站的老式发电机进行改造，该发电机以基础载荷为设计原则，并且已经安全工作了40年，通过重新设计定子绕组结构，提高了其负载承受能力。改造后的发电机在柔性电网环境中服役了多年，维护了电网的平稳性。本文最后针对现有旧发电机可用性和效率损失的风险，就其运行和维护成本的经济性对比给出了建议。对可再生能源为主导的柔性供电网络环境中常规电站的运营给出了延寿管理的措施。