考虑风电消纳的风电-电储能-蓄热式电锅炉联合系统能量优化

发布时间：2019-10-08 09:58

【摘要】：为解耦传统的"以热定电"约束,提高风电消纳能力,针对一种风电-电储能-蓄热式电锅炉的联合系统,充分地考虑了电储能装置对功率和能量的时间迁移能力以及电、热系统互补的物理特性。分别研究火电机组、热电联产机组、电储能系统和蓄热式电锅炉的数学模型,引入弃风成本参数,建立以实现最低运行成本为目标的综合调度方法。结合能量平衡约束、常规机组运行约束、电储能约束以及蓄热式电锅炉运行约束,通过粒子群算法实现能量调度最优解的求取。搭建了基于Matlab/Simulink的仿真实验模型,对系统在传统的热电联产、热电机组融合蓄热式电锅炉和风电-电储能-蓄热式电锅炉联合运行3种不同调度方式下对风电消纳效果进行对比,验证了能量优化方法的有效性。
【图文】：

，但是大都单独考虑了电储能、储热装置与电锅炉对于消纳弃风的作用，较少对三者联合运行的弃风消纳效果进行分析讨论。本文针对风电 电储能 蓄热式电锅炉联合运行的热电联产系统，建立了最低运行成本的目标函数，，算例证明该方法能够通过增加负荷空间，有效减小弃风电量和电负荷的峰谷差。1考虑风电消纳的热电联产系统本文建立包含常规火电机组、热电联产机组(CHP)、风电机组、储能系统及蓄热式电锅炉的优化调度模型。涵盖电与热两种能源形式，系统中电 热系统相互交织，彼此影响明显，耦合性强，关系复杂，如图1所示。利用电储能系统缓冲能量，通信传输线电力传输线热力传输线电、热负荷火电厂热电厂风电场蓄热式电锅炉电储能图1系统总体结构Fig.1Structurediagramofentiresystem同时利用弃风电量实现清洁供热，根据风力发电变化不断调节储能装置工作方式、热电联产机组出力及电锅炉的用电容量，实现最佳的经济效益。2热电系统综合建模2.1火电机组模型以发电功率的二次形式表示的燃料成本为2GG,,G,,11()TNiitiititiCaPbPc===∑∑++(1)式中：CG为火电机组的燃料成本；T为调度时段总数；N为火电机组的数量；ai、bi和ci为火电机组i的煤耗系数。除燃料成本外，机组会根据不同时刻的负荷情况做出相应的启动和停机动作并产生的启停费用为ST,,11[(1)]TNitititiCuuS===∑∑(2)式中：CST为火电机组的启停成本；ui,t为机组i在t时刻的运行状态，ui,t为1时表示机组运行，ui,t为0时表示机组停机；Si为常规机组i一次的启动成本。2.2热电联产机组模型热电联产机组属于电力系统和热力系统耦合单元，不同类型的热电联产机组按其工作原理，电

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本文编号：2546245