基于二级热网电锅炉调峰的热电联合调度方法研究

发布时间：2017-08-22 05:00

  本文关键词：基于二级热网电锅炉调峰的热电联合调度方法研究

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【摘要】：我国“三北”地区电网以煤电为主,缺乏水电、燃气、燃油等灵活调节的调峰电源,且由于供暖需求,热电机组又在燃煤机组中占了很大比重。因而,在冬季夜间热负荷高峰、电负荷低谷以及风力大发时段,因热电机组“以热定电”功率过高,系统调峰异常困难,弃风现象特别严重。为了消纳弃风,本文提出了二级热网(换热站)增设调峰电锅炉方案。并以此供热系统为基础,对调峰电锅炉启停控制、热网热平衡、全系统电热联合调度以及方案的经济性等问题进行了全面、系统研究。首先,论文在分析“三北”地区产生弃风现象机理的基础上,提出了在二级热网增设调峰电锅炉的消纳弃风方案。并以此供热系统为基础,研究了热网调峰电锅炉的启停控制策略,在分析热电机组供热特性的基础上,建立了一级热网、二级热网的供热平衡方程。其次,论文在热力系统供热平衡的基础上,以煤耗量为目标函数,构建了一种电负荷由全网机组平衡、热负荷由各热电厂与调峰电锅炉就地平衡、计及热电机组电功率上下限与抽汽量之间的函数关系、且对风电弃风进行惩罚的热电联合优化调度模型,并针对热电联合优化调度模型中等式约束多、不等式约束上下限变化的特点,在基本粒子群算法的基础上引入罚函数和约束自调节加以改进,利用改进粒子群算法求解热电联合优化调度模型。然后,论文在算例分析的基础上阐述了二级热网增设调峰电锅炉方案的消纳弃风机理,并研究了热网电锅炉调峰方案、电锅炉容量对全系统煤耗量、弃风量的影响。最后,论文从经济性方面研究了二级热网增设调峰电锅炉方案的可行性。以上网电费、供热收入为收益,电锅炉折旧、运行费用、电费以及机组燃煤消耗为成本,建立了整个热电联合系统的利润计算模型,计算了本文方案的临界电价,同时分析了需求侧分时电价和上网侧分时电价对本文方案利润的影响。研究及算例分析表明,二级热网增设调峰电锅炉方案能优化系统供电、热电机组供热曲线,在减少热电机组供热峰值、“以热定电”功率的同时增加电网负荷谷值,从而为风电提供更大上网空间,提升风电消纳率。
【关键词】：风电消纳 热电机组 二级热网 调峰电锅炉 热电联合调度
【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】：2015
【分类号】：TM621.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题来源及研究背景9-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 提升风电消纳能力的现有方法11-14
• 1.2.2 热电联合调度方法研究现状14-16
• 1.3 本文的主要研究内容16-18
• 第2章 二级热网电锅炉调峰供热系统18-32
• 2.1 引言18
• 2.2 基于二级热网调峰电锅炉的供热系统18-19
• 2.3 供热系统基础理论19-24
• 2.3.1 热负荷计算20-21
• 2.3.2 热负荷预测21-23
• 2.3.3 热负荷图23-24
• 2.4 二级网调峰电锅炉运行方式24-26
• 2.4.1 电锅炉调峰形式24-25
• 2.4.2 调峰电锅炉启停控制方式25-26
• 2.5 供热系统热平衡特性26-29
• 2.5.1 热电机组供热计算26-28
• 2.5.2 二级网热平衡方程28
• 2.5.3 一级网热平衡方程28-29
• 2.6 算例分析29-31
• 2.7 本章小结31-32
• 第3章 基于二级热网电锅炉调峰的热电联合调度模型及求解方法32-50
• 3.1 引言32
• 3.2 火电机组的煤耗特性32-35
• 3.2.1 纯凝机组煤耗特性33
• 3.2.2 热电机组煤耗特性33-35
• 3.3 热电联合优化调度模型35-37
• 3.3.1 目标函数35
• 3.3.2 等式约束35-36
• 3.3.3 不等式约束36-37
• 3.4 负荷优化分配方法37-42
• 3.4.1 基本粒子群算法38
• 3.4.2 粒子群算法改进思路38-41
• 3.4.3 改进粒子群算法流程41-42
• 3.5 算例分析42-49
• 3.5.1 系统热电负荷优化分配结果44-47
• 3.5.2 调峰比对煤耗、风电消纳的影响47-49
• 3.5.3 容量对煤耗、风电消纳的影响49
• 3.6 本章小结49-50
• 第4章 基于二级热网电锅炉调峰方案的经济性分析50-59
• 4.1 引言50
• 4.2 经济性分析的数学模型50-52
• 4.2.1 系统收益50-51
• 4.2.2 系统成本51-52
• 4.2.3 系统利润52
• 4.3 分时电价对方案经济性影响52-58
• 4.3.1 需求侧分时电价的影响52-56
• 4.3.2 上网侧分时电价的影响56-57
• 4.3.3 不同分时电价方案的利润差比较57-58
• 4.4 本章小结58-59
• 结论59-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果65-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 黄弦超;张粒子;陶文斌;;上网侧分时电价设计[J];电网技术;2013年05期

2 刘继东;韩学山;韩伟吉;张利;;分时电价下用户响应行为的模型与算法[J];电网技术;2013年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 袁玉琪;中国风力发电项目电价和激励机制研究[D];华北电力大学（北京）;2008年

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本文编号：717167