提高风电消纳的热电混合储能系统优化控制与配置
发布时间：2021-10-30 21:29
面对能源紧缺、生态环境破坏、气候异常等一些列问题,世界各国都在加快可再生能源利用与开发的步伐,并把新能源技术视为未来发展关键技术不可或缺的部分。我国领土广袤,蕴含着丰富的风电资源。随着风电技术研发使得其发电成本显著下降,近些年,风电装机容量在我国的电源装机占比不断提高。但在我国“三北”地区,由于在供暖期存在风热冲突,致使弃风现象严重。电采暖与电池储能技术是降低弃风的有效手段,其中,技术相对成熟稳定的电采暖技术,可以替代部分燃煤锅炉出力,提高风电的接纳空间,降低弃风出力,改善环境问题;电池储能优异的双向调控特性对于电网的稳定运行与灵活运行有着重要的改善作用。由于电池储能和含热电采暖的技术特性不同,如何针对弃风特性,协调电热混合储能系统的运行方式以及确定其优化配置是当前研究的重点。本文首先分析了供暖期电网弃风机理,提出弃风出力特性的分析方法;从解耦热电机组的电热耦合关系的角度入手,分别对含储热的电采暖装置与电池储能装置进行分析;通过定量分析,掌握风电出力在供暖期的特点以及目前主要的电采暖方式在解决弃风消纳问题中的不足,分析结果为制定多储能消纳弃风措施提供理论指导。然后考虑电力系统与热力系统...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外热电混合储能系统参与风电消纳研究现状
1.2.1 储热式电锅炉参与热电解耦技术方面的研究
1.2.2 混合储能辅助风电供热控制策略的研究
1.2.3 储能结合热惯性技术的研究
1.2.4 多储能提高风电消纳能力的优化配置的研究
1.3 本文的主要工作
第2章 储热式电锅炉融合电池储能技术的适配性分析
2.1 供暖期弃风机理以及出力特性分析
2.1.1 供暖期弃风机理
2.1.2 弃风的出力特性分析
2.2 储热式电锅炉运行特点
2.2.1 储热式电锅炉的介绍
2.2.2 蓄热式电锅炉消纳弃风原理
2.2.3 蓄热式电锅炉消纳弃风技术分析
2.3 电池储能技术分析
2.3.1 几种主要的电池储能技术对比
2.3.2 锂离子电池储能的运行原理及特点
2.4 本章小结
第3章 热电混合储能系统建模及控制策略
3.1 热电混合储能系统的构成
3.2 热电混合储能系统的供热数学模型
3.2.1 目标函数
3.2.2 模型约束条件
3.3 热电混合储能系统的优化控制方法
3.3.1 优化系数选择模块
3.3.2 电锅炉电极选择模块
3.3.3 热电混合储能系统的协调动作模块
3.4 仿真分析
3.4.1 数据分析及参数设定
3.4.2 电极的优化系数选择
3.4.3 算例分析
3.5 本章小结
第4章 热电混合储能系统经济优化配置
4.1 热电混合储能系统的多目标双层优化配置模型
4.1.1 目标函数
4.1.2 模型约束条件
4.2 热电混合储能系统的经济性评价指标
4.3 模型求解方法
4.4 算例分析
4.4.1 算例参数
4.4.2 最优容量配置结果求取
4.4.3 最优容量配置效果对比分析
4.4.4 热电混合储能系统的经济性分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]提升风能消纳清洁供热项目的经济性优化配置[J]. 王晋达,周志刚,赵加宁,郑进福. 哈尔滨工业大学学报. 2019(04)
[2]蓄电池协调电锅炉消纳弃风控制策略[J]. 杨效嘉,杨俊友,葛维春,崔嘉. 电工技术. 2019(03)
[3]区域弃风供热模式与设备容量配置协同优化[J]. 王志强,张馨月,王珊,王凌飞,宫琦,刘文霞,李介夫,牛强. 电力建设. 2018(10)
[4]基于大规模储能融合蓄热式电锅炉的风电消纳多目标优化控制[J]. 李国庆,庄冠群,田春光,王鹤. 电力自动化设备. 2018(10)
[5]电锅炉-储能联合消纳弃风的方法研究[J]. 杨效嘉,杨俊友. 东北电力技术. 2018(09)
[6]Heat and power load dispatching considering energy storage of district heating system and electric boilers[J]. Xianzheng HUANG,Zhaofeng XU,Yong SUN,Yali XUE,Zhe WANG,Zhijun LIU,Zhenyuan LI,Weidou NI. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(05)
[7]风电产业发展现状及制约瓶颈[J]. 吕文春,马剑龙,陈金霞,吴雨晴. 可再生能源. 2018(08)
[8]提升风电就地消纳的多介质储能系统容量优化配置[J]. 谢志佳,李建林,惠东. 电器与能效管理技术. 2018(11)
[9]风电供热固体蓄热电锅炉容量选择研究[J]. 韩雪. 电力勘测设计. 2018(03)
[10]2017年风电并网运行情况[J]. 中国能源. 2018(02)
本文编号：3467461
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外热电混合储能系统参与风电消纳研究现状
1.2.1 储热式电锅炉参与热电解耦技术方面的研究
1.2.2 混合储能辅助风电供热控制策略的研究
1.2.3 储能结合热惯性技术的研究
1.2.4 多储能提高风电消纳能力的优化配置的研究
1.3 本文的主要工作
第2章 储热式电锅炉融合电池储能技术的适配性分析
2.1 供暖期弃风机理以及出力特性分析
2.1.1 供暖期弃风机理
2.1.2 弃风的出力特性分析
2.2 储热式电锅炉运行特点
2.2.1 储热式电锅炉的介绍
2.2.2 蓄热式电锅炉消纳弃风原理
2.2.3 蓄热式电锅炉消纳弃风技术分析
2.3 电池储能技术分析
2.3.1 几种主要的电池储能技术对比
2.3.2 锂离子电池储能的运行原理及特点
2.4 本章小结
第3章 热电混合储能系统建模及控制策略
3.1 热电混合储能系统的构成
3.2 热电混合储能系统的供热数学模型
3.2.1 目标函数
3.2.2 模型约束条件
3.3 热电混合储能系统的优化控制方法
3.3.1 优化系数选择模块
3.3.2 电锅炉电极选择模块
3.3.3 热电混合储能系统的协调动作模块
3.4 仿真分析
3.4.1 数据分析及参数设定
3.4.2 电极的优化系数选择
3.4.3 算例分析
3.5 本章小结
第4章 热电混合储能系统经济优化配置
4.1 热电混合储能系统的多目标双层优化配置模型
4.1.1 目标函数
4.1.2 模型约束条件
4.2 热电混合储能系统的经济性评价指标
4.3 模型求解方法
4.4 算例分析
4.4.1 算例参数
4.4.2 最优容量配置结果求取
4.4.3 最优容量配置效果对比分析
4.4.4 热电混合储能系统的经济性分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]提升风能消纳清洁供热项目的经济性优化配置[J]. 王晋达,周志刚,赵加宁,郑进福. 哈尔滨工业大学学报. 2019(04)
[2]蓄电池协调电锅炉消纳弃风控制策略[J]. 杨效嘉,杨俊友,葛维春,崔嘉. 电工技术. 2019(03)
[3]区域弃风供热模式与设备容量配置协同优化[J]. 王志强,张馨月,王珊,王凌飞,宫琦,刘文霞,李介夫,牛强. 电力建设. 2018(10)
[4]基于大规模储能融合蓄热式电锅炉的风电消纳多目标优化控制[J]. 李国庆,庄冠群,田春光,王鹤. 电力自动化设备. 2018(10)
[5]电锅炉-储能联合消纳弃风的方法研究[J]. 杨效嘉,杨俊友. 东北电力技术. 2018(09)
[6]Heat and power load dispatching considering energy storage of district heating system and electric boilers[J]. Xianzheng HUANG,Zhaofeng XU,Yong SUN,Yali XUE,Zhe WANG,Zhijun LIU,Zhenyuan LI,Weidou NI. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(05)
[7]风电产业发展现状及制约瓶颈[J]. 吕文春,马剑龙,陈金霞,吴雨晴. 可再生能源. 2018(08)
[8]提升风电就地消纳的多介质储能系统容量优化配置[J]. 谢志佳,李建林,惠东. 电器与能效管理技术. 2018(11)
[9]风电供热固体蓄热电锅炉容量选择研究[J]. 韩雪. 电力勘测设计. 2018(03)
[10]2017年风电并网运行情况[J]. 中国能源. 2018(02)
本文编号：3467461
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