《2022智慧電廠產業洞察白皮書》已于4月25日在西安“2023智慧電廠論壇”重磅發布；作為《白皮書》聯合發布單位和論壇支持單位，新華科技主編智能控制版塊，闡述發電行業智能控制技術及智慧電廠解決方案。
為此，我們陸續推出技術分享系列，分篇介紹新華科技智能控制技術的技術創新點及其在火電機組上的創新應用。本篇介紹iFOC深度調峰的技術路線、應用案例和客戶價值。
火電機組調峰是指在電力系統負荷波動較大的情況下，火電機組能夠快速調整出力，以滿足電網的需求。深度調峰是指機組在短時間內（一般為4小時以上）可以運行在30%Pe甚至更低的負荷，以滿足電網安全穩定運行需求。當前形勢下，隨著新能源大面積接入電網，深度調峰能力已成為衡量火電機組調峰能力的重要指標之一，也是電力系統穩定運行的重要保障。
iFOC深度調峰主要應用的先進控制技術有:
基于狀態變量預估的自適應動態加速技術；
基于增益調度的動態加速自適應控制；
小幅連續反向AGC指令下的動態加速輸出抑制技術；
給水再循環優化控制技術；
小機切投泵的自動控制技術；
自適應的基于過熱器焓增特性汽溫控制技術。
基于狀態變量預估的自適應動態加速技術，是一種創新的控制算法，可以實現對復雜系統的精細化控制，具有良好的自適應性和魯棒性。包括系統狀態變量的預估和修正、自適應控制參數的調整及控制品質保證等。其優點在于可以根據實時的數據進行自適應調整，不需要對系統進行過多的先驗設定，具有更好的通用性和適應性。
基于增益調度的動態加速自適應控制技術，主要實現火電機組控制系統在不同的負荷范圍內自適應地調整動態加速的增益，從而提高機組響應速度和穩定性，優化控制效果。主要包括：①在保證發電系統穩態和安全性的前提下，實現機組CCS系統的階躍響應性能優化；②提升機組在動態變化的負荷和各種環境的情況下的控制品質，提升控制系統的自適應性和穩定性；③擴展在控制指標約束下的負荷階躍擾動范圍，減少動態加速過程中的振蕩，保證動態響應過程的平穩性和準確性。
某330MW亞臨界機組，采用iFOC深度調峰等智能優化技術后，深調測試曲線如下。經權威機構測評，深調最小機組出力為29.7%Pe（98MW）。
機組深度調峰最小技術出力指標評測結果
| 序號 | 指標參數 | 驗收要求 | 評測結果 |
|---|---|---|---|
| 1 | 負荷下降階段負荷變化速率 | 不小于0.8%Pe | 1.35%Pe |
| 2 | 負荷上升階段負荷變化速率 | 不小于0.8%Pe | 1.45%Pe |
| 3 | 負荷穩定階段穩定時間 | 不少于4小時 | 4小時零8分 |
| 4 | 負荷穩定階段鍋爐運行穩定性 | 鍋爐運行穩定 | 運行穩定 |
| 5 | 負荷穩定階段鍋爐運行安全性 | 鍋爐安全運行 | 運行安全 |
| 6 | 負荷穩定階段污染物排放指標 | NOx≤50mg/Nm3 SO2≤35mg/Nm3 粉塵≤10mg/Nm3 | NOx：36.67mg/Nm3 SO2：21.96mg/Nm3 粉塵：7.78mg/Nm3 |
| 7 | 負荷穩定階段機組振動指標 | 振動不超標 | 82.87μm（不超標） |
| 8 | 負荷穩定階段各主輔設備運行性能 | 穩定、安全 | 穩定、安全 |
| 9 | 負荷穩定階段機組熱工自動指標 | 自動投入，CCS投入且滿足運行要求 | CCS全程投入運行 |
| 10 | 負荷穩定機組負荷 | 負荷波動相對平均值±3%Pe以內 | -0.39~0.583%Pe |
某660MW超臨界機組，采用iFOC深度調峰等智能優化技術后，深度調峰過程中的自動切、并泵過程曲線和深度調峰測試過程（30%Pe）曲線如下。
應用iFOC深度調峰等智能優化技術后，火電機組可以實現30%Pe-100%Pe負荷下CCS全程投入，自動實現小機汽源投切和再循環門控制，自動實現機組干、濕態轉換功能（分為人工確認和強制轉態二種），從而提高機組的靈活性、經濟性和穩定性。30%Pe～50%Pe的20%Pe階躍變負荷過程中，實際負荷變化率大于1.35%Pe/min，優于要求的0.8%Pe/min標準，其他的各項指標也優于行業標準。
以案例二為例，通過優化控制策略，應用iFOC深度調峰技術，可挖掘機組深度調峰能力，降低操作人員勞動強度，使機組在深調中響應更快、更安全、更高效、更穩定，真正實現了“低谷壓得下，高峰頂得上”的運行目標。參照最近月份深調頻次和煤炭價格，此項應用將助力電廠在安全平穩的前提下降本增效約100萬元/月，年創效可達1000萬元左右。
新華科技智能控制技術專門為解決大型火電機組控制難題而研發，目前已無縫集成在新華iPlant智能發電平臺中，與智能預警技術一起，作為ICS智能控制的應用雙核，為打造“安全高效環保靈活”的智慧電廠提供強力技術支撐。未來，新華科技將基于新華CANOS大數據平臺，繼續整合需求、聚合數據、融合優勢，提供ICS智能控制和IMS智慧管理兩類應用，致力于構建行業生態共同體，推動智慧電廠建設高質量發展！
