【作者】

Jan Zelenka等

【摘要】

可再生能源电站的电量输出往往波动较大，随着可再生能源在电站领域应用份额的快速扩张，功率柔性可控的备用电站需求量不断增加。当前，往复式发动机电站可在较短时间内加载至目标功率。特别是，气体发动机电站可在保持高燃烧效率的同时满足严格的排放法规严格要求。但考虑愈加凸显的电网的稳定性需求，其对备用电站瞬态响应的要求将不断严苛，气体发动机未来需在满足排放法规的同时不断优化其进气、燃烧及控制策略。 前期研究已经表明，ABB的进气可变气门正时机构可有效提高发动机燃烧效率及功率密度，改善发动机不同环境条件、不同燃料质量下的稳态性能水平，同时进一步提高发动机的瞬态响应。 本文对采用了进气可变气门正时机构的某稀燃气体发动机进行了研究，详述了如何提高发动机瞬态响应的方法，并分别对并大网和孤网运行电站的瞬态特性和控制策略进行了评估。 按LEC的发动机瞬态特性提升方法，本文通过搭建目标机零维/一维多缸详细模型，对其瞬态特性进行了预评估。模型根据单缸机的大量稳态试验数据进行了标定。然后从模型中提炼零维进排气快速计算模型，建立和标定了采用可变气门正时机构的发动机功率、转速、排放控制策略，并在单缸机上对基于仿真形成的控制策略进行了瞬态测试。通过基于单缸机硬件在环结果对多缸机瞬态性能进行预测，明确了气体机瞬态工况下的爆震、失火边界及实时废气排放量。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

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