燃气-蒸汽联合循环机组深度调峰供热研究

针对燃气蒸汽联合循环机组供热时调峰受限问题,本文对"二拖一"燃气-蒸汽联合循环供热机组在不同运行工况下的供热、发电热性进行分析和总结,提出三种调峰时增大供热能力的解决方案:燃气热水炉、储热水罐和蒸汽减温减压,并介绍各方案的技术特点、系统配置及使用建议。     

计及火电机组深度调峰成本的大规模风电并网鲁棒优化调度

规模风电并网背景下,电力系统加大火电机组的调峰深度,充分挖掘现有下调备用空间,将是应对风电出力不确定性的有效方式之一。文中考虑火电机组工作在深度调峰(DPR)方式下的附加煤耗损失和机组寿命损耗,提出了计及火电机组DPR成本的规模风电并网鲁棒优化调度模型。考虑风电出力不确定性,建立了包括基于风电出力预测场景的调度主问题和基于极端场景的调控子问题的两阶段鲁棒优化模型,并引入不确定度参数控制调度计划的保守性,最终优化出经济性最优的鲁棒日前调度方案。基于算例分析证明所述模型的合理性与有效性。     

考虑火电机组深度调峰的实时发电计划模型及应用

伴随我国大规模新能源接入和用电峰谷差日趋增大,调峰需求逐步提升,而由于我国电源结构不尽合理,调峰电源紧缺,造成电网调峰困难。深度挖掘火电机组深度调峰能力,分析其运行特性,在常规优化模型的基础上,引入深度调峰出力平稳段运行时间、最小深度调峰时间等约束,并对机组最大最小出力、爬坡等常规约束进行改进,建立考虑火电机组深度调峰的实时发电计划优化模型。采用广东电网实际运行数据进行算例分析,结果满足电网实际运行需求。     

规模风电并网条件下火电机组深度调峰的多角度经济性分析

火电机组深度调峰在提高风电利用率的同时降低了火电厂效益、增加了社会环境成本,文中多角度研究大规模风电并网条件下的火电机组深度调峰的经济性。首先根据火电机组的运行状态和能耗特性将其调峰过程分为常规调峰、不投油深度调峰和投油深度调峰3个阶段,并从技术角度分析影响火电厂深度调峰能力的主要因素,进而提出火电机组不同阶段的调峰能耗成本模型;建立了风电优先的经济调度模型,提出了基于煤耗量和基于期望产出的电力系统能源效率模型;并以典型10机系统为例进行仿真,从火电企业、风电企业和社会角度分析了大规模风电并网条件下,火电机组深度调峰的调度方案的经济性。研究成果将为制定火电机组深度调峰相关政策提供参考。     

西门子9F级燃气-蒸汽联合循环机组深度调峰能力探究

目前随着风光核等清洁能源建设步伐的加快,火电机组已经从基础性、常规性能源供给向深度调峰、备用能源进行了转变,但燃气-蒸汽联合循环机组尚未开展类似的研究工作。通过开展对某电厂西门子9F级燃气-蒸汽联合循环机组深度调峰运行能力的研究,分析深度调峰期间的安全性、经济性等方面的影响,从而为进一步优化电网结构和后期开展对燃气-蒸汽联合循环机组深度调峰提出改进措施。     

火电机组深度调峰经济性分析

随着电网调峰需求快速增长,对火电机组提高灵活性和调峰能力的要求越来越高。本文以湖南省某电厂一台300 MW亚临界机组和一台600 MW超临界机组为例,对火电机组深度调峰的运行经济性进行分析,并总结了相关风险应对措施。火电机组在30%～50%负荷率区间进行深度调峰时运营成本会出现明显上升,在目前的补贴政策下,火电机组调峰运行总体处于亏损状态。     

基于储热的燃煤机组深度调峰规模化消纳可再生能源发电研究

随着可再生能源装机容量的不断增加,为减少可再生能源发电与燃煤机组发电间上网电量不匹配产生的“弃风弃光”现象,燃煤机组需实现深度调峰为可再生上网源提供空间,同时还应进一步提高消纳可再生能源的能力。利用再热蒸汽抽汽储热深度调峰系统将可再生能源发电、熔盐储热与燃煤机组降负荷调峰时的蒸汽抽汽储热耦合,研究基于储热的燃煤机组深度调峰规模化消纳可再生能源发电系统的可行性及可再生能源发电储热对深度调峰性能的影响,并分析系统的综合发电煤耗和碳排放的变化规律。研究结果表明:当再热蒸汽抽汽流量为270.70 t/h时,燃煤机组发电功率由300.03 MW降至210.07 MW,储热系统可消纳可再生能源发电的最大功率为187.26 MW;存热量释放时,燃煤机组发电功率由300.03 MW增加至348.68 MW;单位时间消纳可再生能源发电量为187.26 MWh时,综合发电煤耗降低了8.49 g/k Wh,减少的CO₂排放量为28.23 t。该研究为高比例可再生能源发电的消纳提供了指导思路。     

基于深度调峰的火电机组热工控制策略优化

为消纳电网中大量接入的可再生能源,电网对电源侧的各发电机组灵活性提出了更高的要求。火电机组的控制系统既要满足电网侧调频深度及快速性的要求,又要保证机组在负荷大幅度变化时各项参数维持在一定范围,现有的热工控制策略无法满足当前深度的要求。在燃煤机组进行深度调峰之前,机组AGC、一次调频主要在50%~100%额定功率范围内投入。随着机组负荷的下降,机组各子系统的调节性能由于测点、执行机构、控制策略的影响,造成负荷升降速率、负荷调节精度、一次调频性能,不能满足电网调度的需求。通过现场调研,查看机组运行历史数据,查阅机组各主要设备的说明书及参数,参照相关标准对机组开展深度调峰摸底试验,对燃煤机组现有的热工控制策略进行了深入研究,找出了热工控制系统制约机组深调的各项因素。通过对机组热工控制策略的调整和优化,实现机组30%~100%工况下投入协调控制系统及各子系统自动控制,深调能力显著提升,为机组安全性、稳定性及经济性打下基础。同时获取电网的深调电价补贴,提高机组的盈利能力。     

含复杂电源结构的电网调峰优化模型

针对节能发电调度环境下含复杂电源结构的电网调峰优化问题,以发电耗煤量、购电费用和SO2排放量最小为目标,综合考虑机组出力上下限及调节速率、机组检修等各种工程实际约束条件,建立了电网日调峰优化模型。通过发电机组排序,保证了节能减排效果好的机组优先开机;通过当日机组组合的确定以及抽水蓄能机组工作曲线的计算,最大限度地减少了机组启停次数;通过备用容量优化安排及机组出力上、下限修正,满足了快速应对系统负荷变化的要求;通过机组出力优化安排,提高了经济效益和节能减排效益。采用广东电网2010年的实际数据验证了所建立的调峰优化模型的有效性。     

计及需求响应与火电深度调峰的含风电系统优化调度

随着风电等新能源接入比例的不断上升,对电力系统运行灵活性提出了更高的要求。基于此背景,从源荷灵活性提升入手,在需求侧通过分时电价及可中断负荷手段引导用户主动优化负荷曲线,以缓解风电的反调峰给系统带来的调峰压力;基于目前的火电机组深度调峰技术,提出了考虑机组低荷疲劳寿命损失及投油成本的深度调峰出力模型;建立了计及需求响应与火电机组深度调峰的含风电系统优化调度模型。以改进的IEEE 118节点系统为例,进行了多种场景的仿真计算分析,结果表明需求侧资源与火电机组深度调峰手段能够有效提升系统的新能源消纳能力,验证了该模型的有效性。     

基于西门子F级燃气机组深度调峰技术研究

燃气机组深度调峰对电网的稳定运行起到关键性作用,依据机组实际运行情况,采用仿真机研究深度调峰技术,得出汽轮机进汽条件满足为深度调峰的基础,分析单循环与联合循环气耗、汽轮机进汽参数和深度调峰危害,提出深度调峰控制策略,为同类型机组提供借鉴.     

调峰辅助服务与电量协调优化的日内安全约束经济调度

大规模可再生能源的接入给电网调峰带来了巨大挑战,使得当前调度模式下发电机组均衡地完成其电量进度愈发困难。针对电网的日内调度计划,提出了调峰辅助服务与电量协调优化的日内调度模式,避免调峰服务市场机制与现有调度模式产生冲突。在该调度模式的基础上,建立了调峰辅助服务与电量协调优化的日内安全约束经济调度模型,实现了调峰资源与常规发电资源的协调调用,最优化系统的总调度成本。为了加速求解该调度模型,提出了以识别起作用安全约束为特征的迭代求解算法。最后,通过基于IEEE-30节点系统和实际省级电网的算例分析验证了所提模型方法的有效性、高效性与实用性。     

考虑热电联产调峰主动性的电热协调调度

挖掘热电联产机组的调峰能力可以有效改善中国“三北”地区的弃风问题。调峰补偿机制是激励热电联产主动参与,电网调峰的有效手段。在考虑调峰补偿的前提下,对热电联产机组参与电网调峰进行研究。首先,计及热力系统复杂供热约束的影响,建立热电联产机组的可用调峰容量和调峰成本评价模型,可以反映热电联产调峰中的供热依赖特性和时序耦合特性。然后,基于热电联产调峰成本及调峰补偿机制,提出考虑机组调峰主动性的电热协调调度方法,相较于传统的垂直一体化电热协调调度,所提出的方法可以反映热电联产在经济手段激励下主动参与电网有偿调峰的意愿。最后,通过算例分析研究了热电联产机组的可用调峰容量和调峰成本的影响因素,并验证了所提出的调度方法在调峰补偿机制下的有效性。     

考虑节能减排效益的调峰权交易研究

电力系统负荷低谷期发电容量过剩,机组在调峰阶段工作在不经济运行点,向下调峰能力较差机组被迫启停调峰,消耗大量一次能源并造成环境污染。借鉴向下购买调峰容量的调峰权交易机制,建立结合节能减排机制的调峰权交易模型,提出调峰阶段的环境成本权重计算方法并考虑机组启停过程的能耗。以华东电网统调电厂机组实测能耗和环境成本作为算例,通过对比调峰权交易前后的节能减排社会效益,证明调峰权交易能在不增加调峰机组容量的前提下通过避免机组的频繁启停而起到节能降耗的作用。     

考虑火电深度调峰的多类型储能经济性分析

在清洁能源大规模接入和电网调峰压力日益加剧的背景下,储能装置和深度调峰火电机组作为促进新能源消纳和平抑电网峰谷差的重要调节资源,已受到学术界和工业界的广泛关注。文章综合考虑了多类型储能装置的自身特点,并结合了火电机组的深度调峰特性,对不同类型储能装置参与调峰的经济效益进行了深入分析。首先,选取并建立了最具代表性的3种能量型储能系统(抽水蓄能、压缩空气储能和锂离子电池储能)的运行模型;其次,考虑火电机组的深度调峰特性,建立了火电机组的运行模型和经济性模型;再次,考虑多类型储能系统的全寿命周期成本,构建了考虑火电机组深度调峰的多类型储能系统日前经济调度模型,并据此开展了多类型储能经济性对比分析;最后,基于某地区的典型日数据开展了算例仿真,对比分析了各类型储能电站的经济效益并给出了储能容量配置建议。     

基于改进群优化算法的深度调峰机组一次调频建模

在深度调峰状态下,火电机组的一次调频性能已发生较大变化。为了解机组的一次调频出力变化情况以及为电网对深度调峰机组一次调频考核提供依据,基于一次调频模型的先验知识确定模型结构,结合一种全局搜索能力更优的改进群优化算法求取模型中未知参数。为了消除人为选取稳态值造成的建模误差,将稳态值融入辨识参数中,解决了常规模型辨识要求初始与结束状态必须达到稳态的问题。模型参数计算结果表明,在深度调峰状态下一次调频能力与常规负荷条件下相比调频裕度变大,为更好地发挥深度调峰机组一次调频能力,需对相关参数进行调整。