随着风电、光伏发电等波动性新能源规模化并网,为保证电网安全稳定运行,发电侧必须提高其电源功率的快速响应能力。在我国的发电结构中,煤电一直是我国的主体电源,虽然当前新能源装机容量正迅猛增长,但截止2016年,煤电装机容量仍占总量的57.3%,发电量仍占总量的65.2%,在未来较长的时间内,煤电作为主体电源的地位仍然不会改变。因此,提高火电的快速变负荷能力是大规模消纳新能源的必然选择。传统的火电机组协调控制系统一定程度上利用了机组蓄能,提高了机组变负荷速率,但这仍无法满足电网变负荷速率的需求。随着华北电网“两个细则”要求的出台,变负荷速率这一指标进一步被发电企业所重视。为通过采用凝结水节流操作来更充分地利用机组蓄能,以进一步提高火电机组变负荷速率,本文在以下几个方面进行了研究:1、通过对火电机组回热系统中凝结水流量改变、抽汽量改变到引起功率改变的换热过程的分析,建立了凝结水节流对机组输出功率变化的静态模型,并通过凝结水节流现场试验数据验证了模型的准确性。2、通过对火电机组回热系统的特点以及除氧器蓄能的定量分析,推导出在不同工况下凝结水节流对机组输出功率的调节范围以及凝结水节流调节的可持续时间,并讨论了凝结水节流系统动态模型在不同工况的参数变化情况,指导火电机组安全高效地进行变负荷操作。3、通过分析典型火电机组协调控制和凝结水节流控制系统的特点,设计了凝结水节流参与的火电机组快速变负荷控制策略,并对该控制策略进行了仿真。比较分析了在不同的负荷调节速率下凝结水节流参与的变负荷控制策略与机炉协调控制策略的控制效果,有效地验证本文提出的控制策略的快速性。4、为进一步验证控制策略的快速性,本文模拟了电厂实际变负荷操作,采用“两个细则”指标对本文设计的凝结水节流参与的火电机组快速变负荷控制策略和原协调控制系统策略进行了量化考核计算。本文还特别关注和讨论了在变负荷初期机组的响应情况,以验证本文提出的控制策略的有效性。