考虑配电网容量约束和建筑热惰性的城市换热站电制热补热优化配置方法

北方地区市政供暖普遍存在热源、热网缺口和化石燃料依赖度高的问题,增量建筑的末端供热效果难以保障,而依靠传统配电网增容的方式一定程度上造成了社会资源的浪费。设计了一种面向城市换热站的电制热补热系统,提出了一种配电网“免增容”的城市换热站电制热补热优化配置方法。首先,阐述了电制热补热系统的设计结构,建立了制热设备和蓄热设备的模型与建筑热惰性模型。然后,通过两阶段优化方法,考虑设备投资与运行成本,以经济性为目标,建立了电制热补热优化配置模型。最后,以北京市石景山某居民区为研究对象通过Matlab进行仿真计算,研究结果表明,电制热补热优化配置方法可有效降低配电网负荷峰谷差,保障末端供热效果,并且具有较好的经济性,可为电采暖规划提供参考。     

风电-抽凝机组耦合系统供暖方案研究

为优选风电-抽凝机组耦合系统供暖方案,以350 MW抽凝机组为例,通过利用Ebsilon软件构建抽凝机组仿真模型获得了主蒸汽消耗量与电热负荷关系,分别计算了增设储热罐、增设蓄热电锅炉、增设电热泵和储热罐耦合装置、增设吸收式热泵4种供暖方案和原抽汽供暖方案下消纳风电容量、主蒸汽消耗量及热负荷扩大比例等参数。结果表明:与原抽汽供暖方案相比,其余4种供暖方案进一步提高机组消纳风电能力受约束限制情况影响;降低主蒸汽消耗量由大到小的顺序是增设电热泵和储热罐耦合装置、增设蓄热电锅炉、吸收式热泵和增设储热罐;热负荷扩大比例由大到小的顺序是增设电热泵和储热罐耦合装置、增设蓄热电锅炉、增设储热罐和增设吸收式热泵。     

基于全寿命周期成本的电转热-燃煤/气锅炉联合供暖容量优化配置

弃风供热项目可改善北方地区“以热定电”模式引发的系统调峰空间不足的问题,但其与传统锅炉联合供暖容量配置的经济效益仍待论证。基于全寿命周期成本研究电转热设备与燃煤、燃气锅炉联合供暖系统的容量优化配置。在构建含电锅炉、热泵、燃煤锅炉、燃气锅炉混合供暖模式的基础上,以联盟全寿命周期成本为目标函数,满足稳定供热的同时考虑弃风充足与弃风不足情况下系统的运行成本。基于新疆地区实际弃风、热负荷历史时序数据,利用遗传算法求解优化模型,进行仿真验证。结果表明,相较已有模型,本文联合供暖系统在工程生命周期内的经济效益最佳,进行容量配置优化的同时实现了设备制热功率的时序分配,可为含有弃风供热项目的联合供暖系统的规划、调度提供理论指导。     

计及灰水负荷预测的区域型热补偿系统调控策略

传统供暖手段以热电联产机组作为主要热源，由于热电联产机组具有电热耦合的特性，因此运行时会产生热电负荷不匹配问题。为缓解这一问题，提出了一种集中供暖与区域型热补偿系统共同参与的供暖手段。对用户侧的灰水生产情况进行灰水生产活动预测，量化预计可回收热能，并结合光热电站的余热，将二者一同作为集中供暖的补偿热源。根据用户侧的热负荷特性以及光热电站和灰水热能回流系统的供热特性，构建区域型热补偿系统的运行优化模型，使用模型预测控制方法制定系统模型的调控策略。最后，通过设置算例仿真对比可知，所提出的调控策略能够回收利用原本废弃的热能，在实现供暖目标的同时保证了系统的经济性和环保性。     

集中供热系统多热源调度优化模型

多热源集中供热系统在运行成本、一次能耗和可靠性等方面相较于传统单热源系统取得很大的进步。针对多热源集中供热系统运行过程中热源负荷分配和调度的优化问题,建立了在满足系统供热量平衡和流量平衡的前提下,使系统热源的运行费用和污染物综合排放量最小化的优化模型,以确定不同室外温度时各热源的运行状态和所承担的热负荷。同时,针对此多目标模型求解的复杂性,对模型中的等式约束进行降维或松弛处理,并用NSGA-Ⅱ和TOPSIS求解。最后,以某热源为燃气热电厂（设计热负荷147 MW）、燃气锅炉房（设计热负荷80 MW）和第2类吸收式热泵系统（设计热负荷41.2 MW）的多热源集中供热系统为例,给出了热源优化调度方案和供热调节方式。采用该优化调度方案,实现了吸收式热泵系统的满负荷运行,从而优化了集中供热系统的运行费用和污染物综合排放量;而提出的供热调节方式实现了燃气热电厂部分流量运行,减少了运行费用,在严寒期,各热源通过流量分配实现了热负荷的分配。     

换热站监控系统节能技术研究

介绍了换热站监控系统的组成、功能及实现方法。通过对换热站各运行参数及室内温度的监测控制,利用PLC和工控机自动控制换热站二次侧供水温度,从而恒定室内温度,并进行供暖热量的计算和实时显示。通过对换热站监控系统的节能技术进行分析可知,该系统可以提高供热质量,降低能源消耗。     

利用电厂热量进行供暖的两种方式的比较

在电厂,大量的低温余热被浪费,通过热泵将电厂冷却循环水回收利用,可以提高热利用效率.首先,热泵被设计从系统最大程度地吸收可利用热量;其次,优化系统使其在设计工况下运行.最后,增加供暖面积使电厂利益最大化.对煤炭和水资源的保护有一定的借鉴作用.     

考虑配网功率约束及可靠供暖的蓄热式电采暖系统优化调度方法

文中提出一种考虑配网功率约束及可靠供暖的蓄热式电采暖系统优化调度方法。首先,基于系统内负荷热需求量构建热负荷预测模型,并对蓄热式电采暖设备与系统建模;进而建立负荷功率曲线模型;最后,以配电网传输功率限制、可靠供暖为约束,构建一种考虑配网约束及可靠供暖的蓄热式电采暖系统优化调度方法。以系统日运行成本最低以及电采暖设备实际消耗功率与电网下发的负荷功率曲线的偏离程度最小为目标,确定电采暖系统的优化调度方案。算例结果表明,所提方法可在考虑配电网功率约束的前提下,能够充分利用蓄热式电采暖的蓄热量,可有效提升配电网运行安全性及用户供暖可靠性。     

考虑分时电价的地源热泵系统随机运行优化策略

地源热泵电采暖相较于其他采暖系统具有更高的社会效益及经济效益。为提高地源热泵系统的用电能效,提出了一种基于分时电价的地源热泵随机运行优化策略。提出了一种用户热负荷计算方法。在此基础上,以兼顾用电费用最省和热舒适度最优为优化目标,基于机会约束规划理论,建立了计及不确定性的地源热泵系统随机运行优化模型。采用改进PSO算法进行求解,得到地源热泵系统的优化控制策略及热泵机组的负载率分配策略。以某校园教学楼采暖系统进行算例仿真,结果表明所提出的模型及控制策略能够在满足舒适度要求的基础上,提高校园地源热泵系统用电能效,降低用电费用。     

计及激励型综合需求响应的电-热综合能源系统日前经济调度

综合能源系统是提高能源利用率的有效途径之一.该文针对园区级电-热综合能源系统,考虑综合需求响应与条件风险价值,建立了相应的日前经济调度模型.首先,建立包含燃气轮机、分布式能源机组、储热装置、热泵以及电热负荷的园区电-热综合能源系统稳态数学模型;然后,提出适用于电力负荷、民用供暖热负荷与工业热负荷的激励型综合需求响应模型;最后,利用条件风险价值分析新能源出力与负荷预测不确定性的风险,以运行成本最低为目标函数,建立日前经济调度模型.对英国百利岛电-热综合能源系统进行了算例分析,结果表明,综合需求响应的加入可以提高系统的能源利用率,降低系统的运行成本,而条件风险价值的加入则可以有效平衡调度策略的安全性与经济性.