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电网技术 2015年第11期39卷 3286-3291页

作者：李佳佳胡林献哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001

针对"三北"地区热电机组比重大、冬季供暖期间弃风现象严重的问题,提出了在二级热网增设调峰电锅炉的消纳弃风方案。根据二级热网电锅炉的供热系统结构,建立了调峰电锅炉的启停控制模型和一级热网、二级热网的热平衡方程。并以煤耗量为... 详细信息

针对"三北"地区热电机组比重大、冬季供暖期间弃风现象严重的问题,提出了在二级热网增设调峰电锅炉的消纳弃风方案。根据二级热网电锅炉的供热系统结构,建立了调峰电锅炉的启停控制模型和一级热网、二级热网的热平衡方程。并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的电热联合调度模型。研究了电锅炉容量、不同热负荷调峰方案对全系统煤耗量、弃风量的影响。算例分析结果表明,该方案能够改变热电机组的供热、供电曲线,在降低热电机组热负荷峰值的同时增加了电网负荷谷值,从而为风电提供更大上网空间,提升了风电消纳能力。

关键词：风电消纳能力二级热网调峰电锅炉热电机组调度模型

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采用二级热网电锅炉调峰的消纳弃风机理及经济性分析

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电力系统自动化 2016年第18期40卷 41-47页

作者：邓佳乐胡林献李佳佳哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150001 梅特勒-托利多测量技术有限公司江苏省常州市213025

针对中国西北、华北、东北(简称"三北")地区冬季供暖期弃风现象日益严重的问题,在研究电负荷特性、热负荷特性与风电场出力特性相关性基础上,结合电网调峰、热网调峰特点,提出二级热网配置电锅炉进行日调峰的消纳弃风方案。分析了方案... 详细信息

针对中国西北、华北、东北(简称"三北")地区冬季供暖期弃风现象日益严重的问题,在研究电负荷特性、热负荷特性与风电场出力特性相关性基础上,结合电网调峰、热网调峰特点,提出二级热网配置电锅炉进行日调峰的消纳弃风方案。分析了方案的消纳弃风机理,研究了调峰电锅炉的启停控制策略,构建了基于二级热网电锅炉调峰的电热联合系统优化调度模型,并分析了方案的经济性。研究表明,该方案能在降低热电机组热负荷峰值、"以热定电"必发电功率的同时增加电网负荷谷值,从而为风电上网留出更大空间,提升风电消纳率,且能为整个电热联合系统带来经济收益。

关键词：消纳弃风机理二级热网调峰电锅炉启停控制策略经济性分析

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基于二级热网电锅炉调峰的热电联合调度方法研究

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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作者：李佳佳哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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

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计及热网特性的电热联合系统调度方法研究

计及热网特性的电热联合系统调度方法研究

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作者：邵世圻哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

我国“三北”地区以热电为主,且风电并网比例也较大。冬季供暖期间,热电机组出力大,同时又与风力大发时间重合,从而导致了系统调峰困难,弃风现象较为严重。为解决上述问题,国内外学者提出了多种电热联合优化、解耦热电机组“以热定电”... 详细信息

我国“三北”地区以热电为主,且风电并网比例也较大。冬季供暖期间,热电机组出力大,同时又与风力大发时间重合,从而导致了系统调峰困难,弃风现象较为严重。为解决上述问题,国内外学者提出了多种电热联合优化、解耦热电机组“以热定电”耦合的方案,其中包括基于二级热网电锅炉分布式调峰消纳弃风方案,这些方案也确实被证明有利于提升电网的风电消纳率。但上述方案在热网建模及其仿真分析中均假设热能传输是即时过程,而实际上热网存在延时及衰减特性,因而仿真结果与实际热网运行状态存在较大偏差。本文基于二级热网电锅炉分布式调峰消纳弃风方案,研究计及热网特性的电热联合系统调度模型构建方法,探讨热网特性对电网风电消纳率的影响。首先,本文通过研究热网水力模型、热力模型以及热网实际结构与运行特点,提出了一种热网实用模型,该模型简单,方便计及电锅炉等电热转换设备,且特别容易改造成热网约束方程式。研究了影响热网延时特性、衰减特性的主要因素,建立了热网延时时间、热衰减率的计算模型。其次,本文研究了热电机组运行特性、火电机组耗量特性,建立了热电耦合设备特性方程,并在此基础上建立了计及热网特性的电热联合系统日前优化调度模型。模型以系统煤耗量及弃风量最小为优化目标,同时包含热网特性约束、热电耦合约束、系统供电与供热约束等约束条件。最后,针对所搭建的电热联合系统日前优化调度模型中等式约束、不等式约束条件多、传统数学优化方法收敛慢、所求解可行性低的情况,提出了一种改进的粒子群算法,算法包含罚函数及自约束环节,具有精度高及收敛性快等优点。实例仿真表明,计及热网特性时,在二级热网配置电锅炉实现分布式调峰有助于风电消纳、降低弃风量;热网延时特性能降低系统煤耗量并增加风电上网空间;热网衰减特性则会增加系统供热量与总煤耗量,同时对风电上网不利。本文工作得到国家电网公司科技项目《考虑安全与经济的热电联合优化调度关键技术研究与应用》的资助。

关键词：电热联合调度热网模型热网特性调峰电锅炉风电消纳

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