考虑热网特性和风电消纳的热源规划方法研究

发布时间：2020-04-25 23:47

【摘要】：随着我国能源结构调整步伐的不断加快,东北地区的风电装机容量占总装机容量的比例逐年增长,但是由于风能资源具有集中度高、总规模大和远离负荷中心等特点,导致难以将其进行就地消纳,所以如何提高风电的利用率成为了东北地区亟待解决的问题。供暖季热电联合系统在满足夜间高峰热负荷需求时,热电联产机组的热电耦合特性增强,导致了严重的弃风。利用供热系统固有的热惯性可以对热电机组的热电耦合特性进行解耦,增加风电的上网空间。本文首先建立了供热管网的热力模型,通过算例分析了不同电热负荷和风电出力情况下热网特性对热电机组调峰能力的影响。算例结果表明,热网延时特性产生的不平衡热流量,可以在一定范围提高热电机组的调峰能力和增加系统的风电消纳量。其次,分析和对比了提高系统弃风消纳的储热罐规划方案,算例表明供热管网热特性和配置储热罐都可以提高热电机组的调峰能力,当热电机组的调节容量充裕时,储热罐的调峰效果优于热网的热特性。同时,提出不同规划目标下电锅炉的配置方案,电锅炉最优经济规划方案的算例结果说明,电锅炉单价越高时系统最优经济对应的风电消纳量越小。此外,提出了储热罐与电锅炉最优协同规划方案,探讨了考虑热网热特性并配置电锅炉方案和储热罐与电锅炉最优协同方案对提高风电消纳能力的影响。为了增加热源规划方案的实用性,建立了热电联合系统规划方案仿真平台,仿真平台可以根据各主体输入的数据和选择的规划目标,对不同区域的热源容量进行规划,并向各主体提供热源规划后系统的经济值和弃风率等指标。最后,根据热源规划结果分析调峰补偿机制下各主体的经济效益,并进一步提出各电厂主体对电网的补偿方案,探讨了保证各主体经济值的补偿系数可行区间。为了各主体可以在系统投资热源后对其经济效益进行评估,建立了各主体利益分配方案仿真平台,仿真平台根据输入的调峰补偿和分摊基准值及补偿价格,给出调峰补偿机制下各主体的经济值。同时,当电网出现不合理的亏损时,通过平台可以得到各电厂对电网进行补偿时补偿系数的可行区间。
【图文】：

图 3-14 仿真平台界面在仿真平台上，有的数据需要输入，有的数据可以通过点击按钮进行选取。例如火电机组的数量需要直接输入，当数据输入后，将会有提示窗口提示选取火电机组的煤耗系数文件，，提示窗口如图 3-15，其他参数的选取类似。 图 3-15 火电机组煤耗数据输入提示窗口第二步：点击“供暖季弃风情况分析”按钮，仿真平台将计算得到无热源配置时系统供暖季的弃风情况。得到的结果将会显示在“结果输出”模块。仿真平台的结果显示如图 3-16。

火电机组煤耗数据输入提示窗口
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM61;TU995

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本文编号：2640833