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  随着清洁能源的大规模发展,燃煤发电机组的运行面临频繁调峰和煤质变化的双重挑战。清华大学山西清洁能源研究院智慧能源系统研究中心在原有关键技术的基础上,在清华大学能源与动力工程系长江学者特聘教授李政的带领下,利用煤质新数据,研发智慧能源新技术,形成快速原位煤质分析、基于精确全工况模型的性能监测和运行优化、基于煤质信息和优化应达值的燃煤机组自抗扰控制等关键技术,提高燃煤机组变负荷运行的安全性、高效性和灵活性。
  快速原位煤质分析技术
研发基于激光诱导击穿光谱(LIBS)的电站入炉煤质高精度快速原位检测技术,实现入炉煤质多指标实时准确测量,为性能监测和控制提供及时、可靠的煤质数据。
  研究内容:
定量模型煤种适应性研究
提高测量长期稳定性的方法
智能化采制检无缝连接装置
  中心研发的LIBS定量化技术获中国仪器仪表学会科学技术一等奖,开发的离线煤质分析仪通过鉴定,测量速度快,精度达到传统分析方法的国家标准。

  机组性能监测及运行优化
形成基于精确变工况模型的燃煤机组性能监测及运行优化技术,开发节能监测及优化系统平台,为机组的运行和闭环控制提供检修建议和运行指导。
  研究内容:
机组热力系统关键部件全工况精确建模
利用机组测量冗余信息的数据协调算法
机组性能监测及运行优化
  中心开发的火电机组状态及性能全息诊断系统获中国电力科学技术二等奖,火电机组状态及性能全息诊断系统已在国内44台火电机组应用,总装机容量1480万千瓦,取得实际节能效果。

火电机组自抗扰控制(ADRC)技术
研究燃煤机组ADRC方法和技术,在汽温和机炉协调控制系统中应用,提高机组的控制品质和适应煤质变化的能力。
研究内容:
自抗扰控制器设计及整定方法
汽温系统自抗扰控制设计
基于煤质信息的自抗扰协调控制
  中心解决了自抗扰控制应用的工程问题,在DCS系统中组态实现并成功应用于炉膛压力、过热汽温、机炉协调等多个火电机组实际控制系统,提高了机组控制品质和抗扰能力。

  智慧能源系统研究中心将依托山西省代表性火电机组开展研究,开发智慧能源系统测量、监测、控制一体化关键技术及平台,提升燃煤机组全负荷范围运行管理水平,促进能源转型下燃煤电站的节能增效和清洁发展。
科研荣誉:
研究成果荣获国家科技进步二等奖,教育部科技一等奖2项及多项省部级奖励。团队发表论文300余篇,出版学术专著十余部,获授权发明专利30多项。承担多个国家“863”、“973”计划、科技支撑计划、国家重点研发计划、两机专项等研究项目。

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