基于含储热热电联产的风-火系统源荷调度策略研究
发布时间：2021-11-04 15:58
“三北”地区冬季供暖期的弃风消纳问题,一直是制约我国风电资源开发利用的瓶颈,直接影响我国能源结构调整、节能减排政策的实施和推进效果。弃风问题产生的原因主要有三个方面,分别从源网荷角度来考虑:源侧为风电出力具有随机性、间歇性和波动性,且受热电联产机组以热定电运行模式的限制,不利于电网大规模消纳风电;网侧为风能资源充足地区,往往自身消纳能力不足,且受电网传输通道限制,风电外送十分困难;荷侧为风电并网有时会和用户电负荷呈现反调峰的特性,制约其并网规模。为此,本文从解耦热电耦合约束、改善反调峰特性、提升电力系统调节能力的角度出发,讨论利用储能及价格型需求响应来增强电网风电消纳能力的必要性。除此之外,在能源互联快速发展的大背景下,电、热系统将紧密结合并形成含电、热协调调度内容的风-火系统,所以,统筹协调系统内部各部分有效工作,降低化石能源消耗量、提高风电并网容量是具有研究价值的课题。首先,分析了常见热电联产机组的工作原理及电热特性,探究加入储热装置对热电联产机组电热特性的影响,以及储热装置解耦电热耦合约束机理。以含储热热电联产机组为基础,分析系统中加入电池储能对其电热特性的影响及其消纳弃风机理,...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２我国电力装机构成情况??１．?２目前风电消纳问题的破解思路??
?组运行期间须源源不断的提供热蒸汽，所以一般用于热负荷相对稳定的场合。??抽汽式机组的工作过程为，从汽轮机中间级抽掉一定量的热蒸汽去满足热用户的耑??求，杣汽压力依椐）丨］户的需耍和相关设备产品生产的系列化要求而给定，可以在规定区间??内改变。抽汽式汽轮机运行时既要供电（或动力），又要供热，排入到汽轮机的蒸汽率先??通过高压段各层推动汽轮机叶片做功，之后根据要求将定量蒸汽经由抽汽ｎ抽出供热；剩??下的全部蒸汽流经调节阀或旋转隔板，在此过程中会进行做功，终点是凝汽器。其具体结??构如图２－１所示。??￥气?甲中低??烟＇?，‘?，；??［Ｘ］—?ｆｋ?／￡?Ｍ＞．?—?（?Ｇ?）??［ｎ｜路?泣?！ｔｉ?Ｖ—／??／?Ｎ?发电机??賺??燃料?＾?ｊ?雜臟「ｉ＾ｑ——■＿ｋｘｉ￣??Ｖｉ?ｒ?Ｊ?￣￣ｒ?■＊＊??０?＾?！?一冷Ｍ?＾—Ｊ??一丨广?ｒ?＾?—？－ｐ＾??ｐ欠轼器水钔ｒ￣ｉ＾—（ｐ）???—????汽水回路??＞??冷却水回路??图２－１抽汽式机组结构图??－９－??
东北电力大学工学硕士学位论文??通过上述分析可得，热电联产机组产生的电功率与供给热负荷用户的热功率之间有一??定的耦合关系，这也是热电联产机组以热定电运行模式的机理，称之为热电联产机组的“电??热运行特性”。通过把各种运行状态下所对应的电、热出力映射到同一个二维坐标上，可??以得出其可行操作域（ｆｅａｓｉｂｌｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｒｅｇｉｏｎ），热电联产机组的任何一个运行状态都能够??用可行操作域的某一点来表示（包含边界）。国内应用范围最广的抽汽式热电联产机组的??电热运行特性如图２－２所示。??▲??Ｐ八??ｅ?ｍａｘ?＊?????，??ｃ丨??Ｊ?１－ｉＪ＿＿＿．??＾ｈｅ２．ｍａｘ?ｈ?＂＾／ｉｔｌｎｉａｘ??Ｐｈ／ＭＷ??图２－２常见的抽汽式机组的电热运行特性??当抽汽式机组仅工作在电出力状态时，汽轮机的这种运行状态称为纯凝工况，汽轮机??中间段抽汽阀门为闭合状态，机组对外只输出电功率。汽轮机纯凝工况下的最大、最小电??功率值分别为仄，胃和八．＿，各自对应汽轮机最大和最小总进汽量。当给定汽轮机入口端??总进汽量时，若此时从中间级抽出一部分蒸汽，导致蒸汽动力不足，对汽轮机叶片做功减??少，抽汽式机组的输出电功率会根据抽汽量（供热功率）的递增而表现出线性递减趋势，??如图２－２中所示的平行线，一直到抽汽量可以满足蒸汽品质的极限值，该机组便工作在此??刻给定进汽量下的最大抽汽工况（背压工况）。所以热电联产机组的电热运行特性实质上??是经过众多平行线组成的，每一条平行线的起始位置分别表示所给固定进汽量下的纯凝工??况和最大抽汽工况。图中ＡＤ和ＢＣ分别为纯凝工况线和最大抽汽工况线。??当所要求的供热量比
【参考文献】：
期刊论文
[1]《2019年世界能源蓝皮书》发布[J]. 天然气技术与经济. 2019(03)
[2]综合需求响应研究综述及展望[J]. 徐筝,孙宏斌,郭庆来. 中国电机工程学报. 2018(24)
[3]考虑分时电价的风光储联合“削峰”优化调度模型[J]. 杨晓萍,刘浩杰,黄强. 太阳能学报. 2018(06)
[4]降低硫硝排放的含储热热电联产机组与风电联合调度策略[J]. 崔杨,杨志文,仲悟之,叶小晖. 电网技术. 2018(04)
[5]风电功率超短期预测误差的非参数估计分布研究[J]. 杨茂,张强. 东北电力大学学报. 2018(01)
[6]计及风电功率预测误差的需求响应多时间尺度优化调度[J]. 李春燕,陈骁,张鹏,张谦. 电网技术. 2018(02)
[7]大规模风电并网下多区域互联系统热电综合调度模型[J]. 张文韬,王秀丽,李言,钱涛. 电网技术. 2018(01)
[8]计及风电不确定性的虚拟电厂优化调度[J]. 于娜,李铁松. 东北电力大学学报. 2017(05)
[9]规模化分布式储能的关键应用技术研究综述[J]. 李建林,马会萌,袁晓冬,王展,葛乐. 电网技术. 2017(10)
[10]风电场与含储热的热电联产联合运行的优化调度[J]. 戴远航,陈磊,闵勇,徐飞,侯凯元,周莹. 中国电机工程学报. 2017(12)
本文编号：3476047
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２我国电力装机构成情况??１．?２目前风电消纳问题的破解思路??
?组运行期间须源源不断的提供热蒸汽，所以一般用于热负荷相对稳定的场合。??抽汽式机组的工作过程为，从汽轮机中间级抽掉一定量的热蒸汽去满足热用户的耑??求，杣汽压力依椐）丨］户的需耍和相关设备产品生产的系列化要求而给定，可以在规定区间??内改变。抽汽式汽轮机运行时既要供电（或动力），又要供热，排入到汽轮机的蒸汽率先??通过高压段各层推动汽轮机叶片做功，之后根据要求将定量蒸汽经由抽汽ｎ抽出供热；剩??下的全部蒸汽流经调节阀或旋转隔板，在此过程中会进行做功，终点是凝汽器。其具体结??构如图２－１所示。??￥气?甲中低??烟＇?，‘?，；??［Ｘ］—?ｆｋ?／￡?Ｍ＞．?—?（?Ｇ?）??［ｎ｜路?泣?！ｔｉ?Ｖ—／??／?Ｎ?发电机??賺??燃料?＾?ｊ?雜臟「ｉ＾ｑ——■＿ｋｘｉ￣??Ｖｉ?ｒ?Ｊ?￣￣ｒ?■＊＊??０?＾?！?一冷Ｍ?＾—Ｊ??一丨广?ｒ?＾?—？－ｐ＾??ｐ欠轼器水钔ｒ￣ｉ＾—（ｐ）???—????汽水回路??＞??冷却水回路??图２－１抽汽式机组结构图??－９－??
东北电力大学工学硕士学位论文??通过上述分析可得，热电联产机组产生的电功率与供给热负荷用户的热功率之间有一??定的耦合关系，这也是热电联产机组以热定电运行模式的机理，称之为热电联产机组的“电??热运行特性”。通过把各种运行状态下所对应的电、热出力映射到同一个二维坐标上，可??以得出其可行操作域（ｆｅａｓｉｂｌｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｒｅｇｉｏｎ），热电联产机组的任何一个运行状态都能够??用可行操作域的某一点来表示（包含边界）。国内应用范围最广的抽汽式热电联产机组的??电热运行特性如图２－２所示。??▲??Ｐ八??ｅ?ｍａｘ?＊?????，??ｃ丨??Ｊ?１－ｉＪ＿＿＿．??＾ｈｅ２．ｍａｘ?ｈ?＂＾／ｉｔｌｎｉａｘ??Ｐｈ／ＭＷ??图２－２常见的抽汽式机组的电热运行特性??当抽汽式机组仅工作在电出力状态时，汽轮机的这种运行状态称为纯凝工况，汽轮机??中间段抽汽阀门为闭合状态，机组对外只输出电功率。汽轮机纯凝工况下的最大、最小电??功率值分别为仄，胃和八．＿，各自对应汽轮机最大和最小总进汽量。当给定汽轮机入口端??总进汽量时，若此时从中间级抽出一部分蒸汽，导致蒸汽动力不足，对汽轮机叶片做功减??少，抽汽式机组的输出电功率会根据抽汽量（供热功率）的递增而表现出线性递减趋势，??如图２－２中所示的平行线，一直到抽汽量可以满足蒸汽品质的极限值，该机组便工作在此??刻给定进汽量下的最大抽汽工况（背压工况）。所以热电联产机组的电热运行特性实质上??是经过众多平行线组成的，每一条平行线的起始位置分别表示所给固定进汽量下的纯凝工??况和最大抽汽工况。图中ＡＤ和ＢＣ分别为纯凝工况线和最大抽汽工况线。??当所要求的供热量比
【参考文献】：
期刊论文
[1]《2019年世界能源蓝皮书》发布[J]. 天然气技术与经济. 2019(03)
[2]综合需求响应研究综述及展望[J]. 徐筝,孙宏斌,郭庆来. 中国电机工程学报. 2018(24)
[3]考虑分时电价的风光储联合“削峰”优化调度模型[J]. 杨晓萍,刘浩杰,黄强. 太阳能学报. 2018(06)
[4]降低硫硝排放的含储热热电联产机组与风电联合调度策略[J]. 崔杨,杨志文,仲悟之,叶小晖. 电网技术. 2018(04)
[5]风电功率超短期预测误差的非参数估计分布研究[J]. 杨茂,张强. 东北电力大学学报. 2018(01)
[6]计及风电功率预测误差的需求响应多时间尺度优化调度[J]. 李春燕,陈骁,张鹏,张谦. 电网技术. 2018(02)
[7]大规模风电并网下多区域互联系统热电综合调度模型[J]. 张文韬,王秀丽,李言,钱涛. 电网技术. 2018(01)
[8]计及风电不确定性的虚拟电厂优化调度[J]. 于娜,李铁松. 东北电力大学学报. 2017(05)
[9]规模化分布式储能的关键应用技术研究综述[J]. 李建林,马会萌,袁晓冬,王展,葛乐. 电网技术. 2017(10)
[10]风电场与含储热的热电联产联合运行的优化调度[J]. 戴远航,陈磊,闵勇,徐飞,侯凯元,周莹. 中国电机工程学报. 2017(12)
本文编号：3476047
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