Mit zunehmendem Anteil der Einspeisung neuer Energien ins Netz rückt das Thema der Frequenzsicherheit im Energiesystem in den Vordergrund, und die Beherrschung der Regelungsfähigkeit der Kraftwerksblöcke gewinnt zunehmend an Bedeutung. Derzeit werden in der Simulation von Energiesystemen für elektromechanische Transienten und mittelfristige bis langfristige Dynamik hauptsächlich das von IEEE empfohlene vereinfachte Dampfkesselmodell und das Modell der Turbine mit Einzelüberhitzer für thermische Kraftwerksblöcke verwendet. Wenn dieses Modell auch für Direktstromkessel eingesetzt wird, führen die Dynamik des Wärmespeicherkoeffizienten und Abweichungen im Regelungssystem dazu, dass die Simulationsergebnisse des Hauptdampfdrucks stark von der Realität abweichen, was zu Fehleinschätzungen der Regelungsfähigkeit des Blocks führt. Basierend darauf wurde eine thermodynamische Modellierungsmethode verwendet, um ein Modell eines superkritischen Direktstromkessel-Thermalkraftwerksblocks für dynamische Mehrzeitmaßstabsimulationen zu erstellen. Durch die Erstellung eines Modells der beweglichen Grenze der Wasserwand und eines dynamischen Wärmestrommodells des Überhitzers wird die Wärmespeicherfähigkeit des Direktstromkessels genauer wiedergegeben; durch das Hinzufügen einer Speisewasser- und Überhitzungsregelung wird das Regelungssystem realistischer gestaltet. Die Modellgenauigkeit wurde anhand von Kraftwerksbetriebsdaten validiert. Im Vergleich zu bestehenden Energiesimulationsmodellen verbessert dieses Modell die Simulation des Hauptdampfdrucks erheblich. Das vorgeschlagene Modell kann den dynamischen Prozess des superkritischen Direktstromkesseleinheit bei der primären, sekundären Frequenzregelung und Spitzenlastregelung genauer beschreiben und unterstützt somit die Simulation von Frequenzprozessen im Energiesystem.

Superkritische Einheit;Direktstromkessel;Primäre Frequenzregelung;AGC;Kesselhauptregelung