Отзыв оппонента 2 (Совершенствование структуры и оптимизация режимных параметров автоматической системы управления мощностью ПГУ при ее участии в регулировании частоты и мощности в энергосистеме)

ООО "Зне гоавтомашика" Адрес: 109310, г. Москва, Осгаззонскгзй проезд, дов сгр. 2 тел./ фа кс: +7 (495) 645-94-07 (многоканазз ьннз й) Е-сна)1: ев аСа) азв1нгеаз а 1 ог.гн отзыв официального оппонента Репина Андрея Ивановича на диссертационную работу Бурцева Святослава Юрьевича «Совершенствование структуры и оптимизация режимных параметров автоматической системы управления мощностьк) ПГУ при ее участии в регулировании частоты и мощности в энергосистеме», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 — «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям: энергетика)» В последнее время развитие энергетики страны связывают с парогазовой отраслью в виду высокой экономической эффективности работы парогазовых установок (ПГУ). Повышение неравномерности суточного потребления электроэнергии привели к необходимости привлечения ПГУ к регулированию частоты и мощности в энергосистеме.

Большинство работающих в настоящее время ПГУ спроектированы для работы в базовой части графика нагрузок и не могут в достаточной мере отвечать системным требованиям, разработанных для участия энергоблока ПГУ в регулировании частоты и мощности в энергосистеме. Поэтому возникает значительный интерес к исследованиям возможности эффективного привлечения ПГУ к регулированию частоты и мощностиз что обеспечит компромиссное решение между наложенными ограничениями на работу оборудования заводом-изготовителем и системными требованиями. В этом плане диссертационная работа Бурцева Святослава Юрьевича является актуальной и представляет определенный научный и практический интерес.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определена цель исследования, для достижения которой сформулированы задачи, показана научная новизна, практическая значимость и апробация результатов, приводится краткое содержание всех глав диссертационной работы, данные о ее сгруктуре и объеме, Первая глава посвящена анализу текущего состояния парогазовой отрасли России, отмечены перспективы привлечения ПГУ к регулированию частоты и мощности в энергосистеме.

Подчеркнут недостаток существующего стандарта, регламентирующего нормы участия ПГУ в нормированном первичном регулировании частоты (НПРЧ) — не учитывается влияние температуры наружного воздуха на вырабатываемую мощность ПГУ. Выделены ограничения завода-изготовителя, снижающие маневренность энергоблока. В заключение главы определены задачи исследований, направленных на реализацию возможностей удовлетворения системных ООО "Эне гоавтоматика" Адрес: 109316, г. Москва, Осгаповсквп проезд, д.З, ггр.

2 теаз факс: +7 (495) 645-94-07 (многоканадьнгвп) К-гнал: епаГфаап)псеяга1ог.гп требований. Во второй главе приводится описание энергоблока дубль-блочной ПГУ-450 и его полномасштабного компьютерного тренажера. На основании сравнения проектных данных и натурных испытаний с экспериментами, поставленными на тренажере, дается оценка адекватности и выполняется валидация тренажера для поставленных задач. Проведены различные эксперименты на тренажере, результаты которых указыва)от на значительное влияние температуры наружного воздуха на статические и динамические характеристики энергоблока ПГУ-450, в частности, на мощность.

Получены регрессионные уравнения распределения нагрузки между паровой и газовыми турбинами ПГУ. Разработана модель мощности дубль-блочной ПГУ, отражающая связь между паровой и газовой частями установки, Исследованы различные варианты регулирования мощности энергоблока. Исследовано влияние на переходные процессы температуры наружного воздуха и исходной нагрузки. По результатам проведенных исследований подтверждается высокая маневренность паровой турбины и выдвигается гипотеза о ведущей роли паровой турбины при участии энергоблока ПГУ в регулировании частоты и мощности в энергосистеме.

В третьей главе отражены основные подходы к построению систем управления мощностью ПГУ. Рассмотрены и исследованы два способа регулирования мощности ПГУ при участии энергоблока в НПРЧ. В первом варианте предлагается традиционный способ регулирования нагрузки — - за счет газовых турбин, при этом паровая турбина работает на скользящих параметрах пара (вариант «ГТ»), во втором варианте, предлагается максимально использовать паровую турбину в первые моменты изменения частоты за счет аккумулированной энергии в барабанах котлов-утилизаторов (вариант «ПТ»). Разработан алгоритм управления мощность ПГУ, где основным элементом является паровая турбина, а газовые турбины включаются в работу, когда потенциал паровой турбины полностью исчерпан.

По результатам проведенных исследований автором предложена модель регулятора мощности ПГУ-450. Предложенная схема может повысить качество процесса регулирования мощности блока за счет введения в систему управления планового задания турбоагрегатам. Четвертая глава посвящена изложению разработанной автором методики выбора способа участия ПГУ в НПРЧ с совместным учетом факторов экономичности, маневренности и надежности и проведению оценочных расчетов на ее основе. Рассматриваемые варианты участия ПГУ в НПРЧ сравниваются по ООО "Эие гоаетоматика" Адрес: ! 093)б, г. Москва, Осгоиовский проезд, дЗ, сзр. 2 тедэ факс".

+7 (495) 649-94-07 (многокоиввкный) г:нгав: еов00оги!нгеягвгог.гн дополнительным годовым затратам. При сравнении двух вариантов участия ПГУ в НПРЧ было показано, что энергоблок, работающий с паровой турбиной на скользящих параметрах пара, имеет различный выигрыш по сравнению с работой энергоблока, работающего с паровой турбиной при дросселировании потока пара. Расчет дополнительных затрат по фактору надежности проводился согласно методики завода-изготовителя газотурбинной установки (ГТУ).

Критерием расчета надежности ГТУ принята эквивалентная наработка часов в базовом режиме. По результатам расчета эквивалентные часы работы ГТУ приводились к эксплуатационным затратам на проведение технического обслуживания и капитальных ремонтов, Алгоритм расчета дополнительных годовых затрат с совместным учетом факторов экономичности, маневренности и надежности изложен подробно и может быть легко применен на практике. Результаты расчетов показали, что вариант участия энергоблока ПГУ в НПРЧ с ведущим элементом регулирования нагрузки за счет паровой турбины наиболее предпочтителен, в основном, за счет большей надежности ГТУ в долгосрочном аспекте времени и, следовательно, снижения дополнительных затрат на техническое обслуживание.

Представленная на защиту диссертационная работа состоит из введения, четырех основных глав, заключения и приложения. Объем работы составляет 140 страниц, включая список литературы, содержащий 72 наименования. Научная новизна результатов обусловлена следующим: ° Разработана методика и алгоритм управления мощностью ПГУ при ее участии в НПРЧ, где главным элементом является паровая турбина, а газовые турбины работают в «следящем» режиме; ° Найдено компромиссное решение между выполнением системных требований и соблюдения ограничений завода-изготовителя; ° Предложена методика и алгоритм выбора способа участия ПГУ-450 в НПРЧ с учетом комплекса факторов экономичности, маневренности и надежности оборудования.

Достоверность проведенных исследований подтверждается строгим применением математического аппарата и использованием сертифицированных математических моделей, заложенных в полномасштабный компьютерный тренажер ПГУ-450. Основные положения, выносимые на защиту обоснованы в полной мере. Результаты проводимых экспериментов на тренажере, представляют определенный интерес для проектировочных расчетов режимов работы оборудования ПГУ в широком диапазоне температур наружного воздуха. ООО "Эие гоаетоматика" Адрес: 109516, г. Москва, Осгапоаскпй провал, д.З, сгр. 2 Тел р факс: +7 (495) 045-94-07 (многоканальный) К-гпая: епа(а ааппнсргагог.гп Особый интерес представляет полученная диаграмма распределения вырабатываемой мощности ПГУ между ее турбоагрегатами в зависимости от температуры наружного воздуха и нагрузки энергоблока.

Результаты могут быть использованы для оптимизации режимов работы ПГУ при работе по диспетчерскому графику. По результатам проведенных исследований опубликовано 9 научных работ, 4 из которых опубликованы в рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК. По теме диссертации автором были представлены 3 доклада на международных конференциях. По результатам диссертационной работе имеются следующие замечания: 1. В постановочной части ставится задача участия энергоблока в регулировании частоты и мощности в энергосистеме„ вместе с тем в диссертационной работе основное внимание уделено участию блока в нормированном первичном регулировании частоты.

2. При аппроксимации переходных характеристик выбраны передаточные функции с избыточной структурой. 3. В диссертации нет четкого обоснования нижней границы регулировочного диапазона для участия ПГУ-450 в регулировании частоты и мощности в энергосистеме. 4. По результатам экспериментов делается вывод, что возмущение топливными клапанами двух газовых турбин при работе энергоблока ПГУ по дубль-блочной схеме увеличивает коэффициент усиления паровой турбины в 2 раза, чем при возмущении топливным клапаном одной газовой турбины.