基于儲熱的熱電廠消納風(fēng)電方案研究.pdf

1、當(dāng)前，在我國“三北”地區(qū)冬季供暖期，因“風(fēng)熱沖突”所導(dǎo)致的棄風(fēng)現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，已經(jīng)成為全社會關(guān)注的問題。沖突的原因在于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組為保證供熱而不得不大幅提高其最小出力，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)電的上網(wǎng)空間不足。為此，本文提出了在我國熱電廠中通過配置儲熱裝置來降低棄風(fēng)時段最小出力，進(jìn)而消納風(fēng)電的方案。論文的主要工作內(nèi)容及成果如下:
　　首先，為驗(yàn)證方案的技術(shù)可行性，分析了我國抽汽式機(jī)組配置儲熱后的調(diào)峰能力。首先，對配置儲熱后熱電機(jī)組的電熱運(yùn)行外特

2、性進(jìn)行了建模;進(jìn)而，討論了其運(yùn)行策略;在此基礎(chǔ)上，建立了計(jì)算配置儲熱后熱電機(jī)組調(diào)峰容量的數(shù)學(xué)模型;最后，利用該模型對我國北方地區(qū)典型的300MW和200MW供熱機(jī)組配置儲熱提高調(diào)峰能力的效果進(jìn)行分析，結(jié)果表明:在給定的供熱中期熱負(fù)荷水平下，配置儲熱可使得2臺機(jī)組的調(diào)峰容量分別提高額定容量的21％和13％，從而為棄風(fēng)電力提供大量的上網(wǎng)空間。
　　然后，為適應(yīng)我國集中調(diào)度的電力運(yùn)營環(huán)境，建立了含儲熱的電力系統(tǒng)電熱綜合調(diào)度模型。與傳統(tǒng)模

3、型相比，新模型增加了系統(tǒng)熱平衡約束、熱電機(jī)組的熱電耦合約束、儲熱裝置運(yùn)行約束等;目標(biāo)函數(shù)擴(kuò)展為供電和供熱總煤耗最低。算例對模型的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證，并表明，在熱電廠中配置儲熱可有效提高電網(wǎng)的風(fēng)電消納水平，且消納單位電量風(fēng)電的節(jié)煤量要高于電鍋爐消納方案。
　　最后，為制定考慮風(fēng)電不確定性的蓄熱罐運(yùn)行策略，建立了基于場景分析的含儲熱優(yōu)化調(diào)度模型，利用場景分析方法描述風(fēng)電的不確定性，以各場景下系統(tǒng)煤耗量的期望值作為目標(biāo)函數(shù);鑒于模型的復(fù)雜

4、性，為簡化計(jì)算，提出一種實(shí)用化方法，該方法對不同場景分別進(jìn)行電熱綜合調(diào)度確定備選的運(yùn)行策略，然后建立“節(jié)煤量”指標(biāo)對各策略進(jìn)行評價，最后選擇“節(jié)煤量”最大的策略作為蓄熱罐的次日運(yùn)行策略;算例對以上兩種方法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，并表明，實(shí)用化方法與基于場景的優(yōu)化調(diào)度所得到的結(jié)果基本相同。
　　上述研究表明，在我國熱電廠中配置儲熱是促進(jìn)風(fēng)電、熱電友好協(xié)調(diào)發(fā)展的有效手段，可有效緩解當(dāng)前“風(fēng)熱沖突”問題，為我國解決棄風(fēng)問題提供了一種可行方案。