浙江省燃煤机组深度调峰能耗试验与分析

新能源和特高压输电的发展使得燃煤机组深度调峰迫在眉睫。通过对浙江省58台300 MW及以上容量燃煤机组深度调峰的能耗测试与计算,得出各类机组负荷率由50%降至40%时的各项能耗指标变化量和燃料成本增加量,同时分析得出低参数、低容量机组能耗增量大于高参数、高容量机组的结论。另外,还对深度调峰电价补偿方法进行了探讨。     

风火电价补偿分析模型研究与应用

随着辽宁省风电并网容量逐年增大,火电机组年利用率不断下降,电网调峰困难。煤电机组进行基本调峰或深度调峰时,机组煤耗率增加,导致发电成本增加,这部分由于煤耗率升高而引起的调峰成本,目前没有补偿。综合考虑风电企业和火电企业发电效益,建立了风火电价补偿分析模型,通过合理设置风火电价补偿方案,调动火电调峰积极性,充分利用风电资源,提高发电企业综合效益。     

计及主客体因素的火电机组深度调峰补偿模型

现行的调峰辅助服务补偿机制在认定深度调峰时没有考虑火电机组的容量差异,补偿标准单一,因而未能很好地调动火电参与深度调峰的积极性。本文从调峰客体与调峰主体对调峰问题的影响出发,提出了计及调峰主体因素的基本调峰与深度调峰的划分方式,使不同容量的机组均有主动参与调峰的积极性,进而提出了计及调峰客体需求与调峰主体能力的深度调峰补偿模型,使补偿标准能够客观反映调峰需求的变化、深度调峰贡献电量能够体现机组调峰能力差异,从而提高机组参与深度调峰及提升自身调峰能力的积极性。算例分析表明了该深度调峰补偿模型的有效性。     

节能调度下火电机组调峰辅助服务补偿机制的改进

针对节能调度下调峰机组难以得到合理补偿以及不利于激励机组参与系统调峰的状况,提出了一种新的机组调峰补偿机制,即在保证低能耗机组调峰补偿范围的条件下,扩大高能耗机组的调峰补偿范围,将有偿调峰划分界限多样化,选取调峰幅度和调峰速率作为调峰能力指标,兼顾调峰能力和调峰实现度,定义了调峰积极度系数,建立了考虑调峰积极性的调峰补偿新模型,通过对模型求解,获取调峰机组最佳补偿效果。通过算例分析,证明了该补偿机制能够有效提高能耗高机组参与调峰的补偿范围和补偿力度以及调峰补偿金额。     

大规模新能源并网下火电机组深度调峰优化调度

当前,火电机组亟须进行深度调峰改造来提高电网大规模新能源消纳能力。文中对大规模新能源并网下火电机组深度调峰优化调度进行研究。首先,分析火电机组深度调峰成本,建立火电机组深度调峰的能耗成本、运行补偿收益以及备用容量成本的数学模型;然后,以综合运行成本最低为目标函数,建立考虑火电机组运行约束的深度调峰调度模型,并使用分支定界法求解调度模型;最后,以8台火电机组、1个风电场和1个光伏电站构成测试系统,分别从调峰深度、新能源消纳量、火电企业收益等方面对大规模新能源并网下火电机组深度调峰优化调度进行分析。算例结果表明：在文中所建优化调度模型中,火电机组深度调峰能显著提高新能源消纳量,但火电机组单位发电成本提高,火电机组效益明显下降。在当前深度调峰补偿标准下,火电机组深度调峰效益低于基本调峰。     

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。     

基于火电机组容量差异的调峰辅助服务补偿机制改进模型

随着风电等可再生能源装机比例不断增大,电网对调峰辅助服务的需求日益增加。目前中国六大发电区域在调峰辅助服务的补偿上存在对火电机组深度调峰的补偿标准单一,以及调峰能力较弱的中小型机组难以得到补偿的问题。现行调峰辅助服务补偿机制中的不公平因素造成了大量火电机组缺乏调峰的积极性。文中基于火电机组容量和最高调峰率指标,采用K均值聚类分析对机组进行了分类,提出对于不同类别的机组应采取不同的有偿调峰与无偿调峰划分界限;进一步提出一种考虑机组调峰能力实现程度的调峰辅助服务补偿模型,旨在激励更多的机组在电网负荷低谷期参与调峰辅助服务,在增加电网稳定性的同时为更多的风电并网创造条件。通过对东北电网统一调度的63台机组的算例分析,证明了改进后模型对激励更多火电机组参与调峰辅助服务的有效性。     

旁路蓄热对凝汽式机组调峰容量的影响

为研究熔盐蓄热技术对凝汽式机组调峰容量的影响,以660 MW超临界凝汽式机组为例,选择低熔点LMPS II熔盐为蓄热介质,将蓄热系统与汽轮机旁路系统相结合,构建3种旁路蓄热方案,应用EBSILON软件建立系统的仿真模型,研究凝汽式机组引入熔盐蓄热后调峰容量和调峰容量补偿的变化。结果表明：整机旁路蓄热方案可以使机组发电负荷率降得最低;在蓄热时长相同的条件下,低压旁路蓄热方案放热顶峰运行时间最长;以30%发电负荷率作为起始蓄热工况,旁路蓄热方案的调峰容量增加3.21%~6.42%;在蓄热起始工况发电负荷率较低时,机组的调峰容量补偿较大。     

调峰辅助服务在吉林电网的实施效果分析

针对东北能源监管局于2014年10月调峰辅助服务市场机制的启动,分析了调峰辅助服务政策、市场保证电网调峰能力、提高风电接纳水平的重要性及调峰辅助服务市场在吉林电网所取得的效果,并结合调度工作中遇到的实际问题,提出了火电机组基本调峰率设置应考虑容量差别;考核机组发电计划完成率应考虑有偿调峰辅助服务参与情况;应将火电机组协助风电外送断面调整所提供的调节容量纳入补偿范围若干建议,以深入挖掘火电机组的调峰潜力,提升风电接纳空间,提高清洁能源利用效率。     

电网中调峰电源的选择

目前，采用调峰改造的火电机组和建设一批大容量的联合循环机组作为调峰方式，能够取得良好效果。300MW机组调峰改造投资省、见效快，而大容量联合循环机组具有优越的调峰性能，实属是电网调峰电源的最佳选择。在机组参与电网调峰运行工况下，应关注机组的寿命损耗和使电厂获得良好的经济效益。     

基于小波分析的风电系统负荷调峰

针对风电系统负荷调峰问题,以减少调峰机组的爬坡出力次数与能源消耗为目的,提出了一种基于小波分析的负荷调峰方法。该方法采用近似对称光滑的紧支撑双正交小波db4(Daubechies函数)作为小波基,通过多分辨分析的Mallat算法对预测等效负荷进行2尺度分解,并将其中低频基础负荷分配给负荷调峰机组。仿真算例将该方法与未含小波分析的负荷调峰方法进行了对比,比较结果证明了其调峰性能优于后者。这表明该方法具有良好的调峰性能,能使调峰机组出力较为平缓,有效减轻对调峰机组的损耗和减少能源的消耗。     

计及用热舒适度弹性的热电联合优化调度

冬季采暖期热电联产机组为满足供热需求,强迫电出力导致机组调峰能力受限。为提高热电联供系统调峰能力,促进可再生能源的消纳,首先建立热负荷供能设备的运行特性模型,在负荷侧通过引入室外气象综合温度,建立了考虑用热舒适度的热负荷模型。以总煤耗量最小、最大限度消纳光伏为目标,建立考虑用热舒适度弹性的热电联合优化调度模型,并通过仿真验证其有效性。结果表明,用户在用热舒适度弹性范围内通过热舒适度下调,为光伏出力高峰阶段提供弹性上网空间,可以有效提高光伏发电的消纳水平,同时降低了燃料成本。而配合高效率的热源设备时,考虑室外气象综合温度的热负荷调节方式进行消峰效果不明显。     

第三方独立主体参与华北电力调峰市场规则设计与实践

华北地区火电机组因供热调峰能力受限,且利于调峰的水电机组占比小,随着新能源装机不断增长,电网调峰问题日益突出。负荷侧资源中电动汽车、分布式储能、电采暖等设备具有充用电功率和时间可调节的特性,参与电网优化控制的空间大。结合华北电网结构特点和负荷特性,设计了第三方独立主体参与华北电力调峰辅助服务市场规则,提出了负荷侧资源参与省网调峰市场申报、出清、结算和分摊的原则与方法,对负荷侧资源参与省间调峰市场进行了有益思考。第三方独立主体参与京津唐电网调峰市场试点运行表明,负荷侧资源在市场机制引导下初步改变了"反调峰"特性,有效提高了电网调峰能力,促进了新能源消纳。     

小热电的评价及热电厂经济指标的探讨

依据我国的能源政策,阐述了小热电机组与小火电机组的区别;分析了热电联产的优越性;论述了热电联产在节能降耗,环境保护及电网调峰中产生的社会效益和经济效益,并结合我国的实际,对热电厂的考核指标进行了探讨,对改善小热电的建设与运行提出了建议。     

机组滑压优化运行试验方法与阀点滑压分析

为了研究机组滑压优化运行方式,提高机组低负荷运行经济性,适应电网调峰的需求,文章对多台机组滑压运行方式的经济性进行试验和探讨,对试验的途径、内容、方法进行了总结分析,提出阀点滑压方法能大大减少节流损失,在经济上具有优越性.为机组节能降耗作出了有益探索.     

考虑电网调峰的热电联产热负荷动态调度模型

我国北方地区有丰富的风光可再生资源,冬季热电联产机组为满足热负荷需求而限制了其调峰能力,在一定程度上造成了风光与热电的结构性矛盾。针对上述问题,提出以多个机组共同满足热负荷为前提,通过构建考虑电网调峰的热电机组群热负荷动态调度模型,实现对不同热电性能机组的调峰潜力挖掘。仿真算例表明,如果机组群内存在较为明显的热电关系个体差异,热负荷动态调度可以较为明显地提升机组群的整体调峰性能,有效增加风光清洁能源消纳。     

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。     

考虑需求响应与储能寿命模型的火储协调优化运行策略

针对大规模新能源并网带来的系统调峰和消纳难题,以及已有优化调度策略对储能寿命成本考虑不足的问题,提出了一种考虑需求响应与储能寿命模型的火储协调优化运行策略。上层通过分时电价引导用电,以净负荷波动性最小为目标得到优化后的负荷曲线,旨在减轻火储的调峰压力、提高新能源消纳量;下层以系统总调度成本最低为目标协调优化风光火储运行,考虑火电深度调峰并在优化调度中嵌入储能寿命模型,求解得到各电源以及储能的最优运行方式。以某区域实际系统为例进行仿真,结果表明所提策略可以有效改善系统的调峰压力,提高新能源消纳能力,同时合理反映了储能的寿命成本,提高了系统运行的经济性。