100MW机组节能改造后的性能试验及经济指标分析

由热力性能试验数据计算机组改造后各种工况下的热力性能指标,分析机组运行的经济性和存在问题及原因。根据实际的供热系统,进行机组供热工况的试验,并提出供热工况试验结果的计算方法和修正方法。     

大容量纯凝式机组改供热后的调峰能力计算

文中分析了供热机组的工作过程并建立热力系统模型,对其进行变工况计算,结合安全限制条件,绘制出纯凝机组供热改造后的运行特性曲线即工况图,据此得出供热机组在满足供热负荷的前提下机组参与电负荷调整的最大和最小能力,并通过现场调峰能力试验对模型计算的准确性进行了验证。为大型供热机组深度参与电网调峰,增强电网对风电等可再生能源的消纳能力提供理论依据和技术支持。     

300 MW级热电联产机组调峰能力研究

北方采暖地区风电和热电联产联合运行矛盾凸显,为指导充分挖掘现有热电联产机组的调峰能力,增强电网调峰能力,为促进风电消纳提供支撑,通过组合运用简捷热平衡法、等效焓降法及弗留格尔公式,建立了大型热电联产机组调峰能力计算模型.运用计算模型研究了300 MW和350 MW热电联产机组在不同供热抽汽量、不同供热抽汽压力下的最大、最小发电功率,考虑全厂汽水损失对热电联产机组调峰能力的影响.计算结果为指导进一步挖掘北方采暖地区现有热电联产机组调峰能力,促进风电消纳提供了依据.     

提升调峰能力的机组供热改造方式优化研究

三北地区风电装机容量大,同时供热机组占比高,供热期风电和供热机组运行矛盾突出。三北地区供热改造机组规模大,未来其容量将会进一步增长,研究供热改造机组的调峰能力对促进可再生能源消纳、热电产业健康发展具有重要的意义。对抽汽供热、高背压供热、耦合热泵供热改造机组进行调峰特性分析,以某300 MW 供热改造机组为例进行调峰能力计算,对提升调峰能力的几种供热改造方式优化进行探讨,结果表明,供热改造方式优化在保证供热需求的前提下,可有效提高系统的调峰能力、促进可再生能源消纳。     

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。     

供热机组在线监测系统调峰计算方案研究

以研究供热机组调峰特性为目的,结合吉林省的供热现状以及各主要供热机组的运行情况和设备状态,确定各供热机组的新蒸汽做功能力、采暖抽汽做功能力、工业抽汽做功能力和采暖抽汽量,根据实际情况选择合适的供热在线监测系统调峰计算方案。以大唐长春第二热电有限责任公司1、2号机组为例进行抽汽供热监测并计算采暖抽汽量等供热参数。     

基于图解法的含储热罐供热机组特性分析

供热机组以热定电的运行方式导致其调峰能力不足,储热罐作为一种蓄能手段能够从一定程度上实现供热机组热电解耦,提高机组调峰能力。本文采用图解法分析了储热罐与供热机组的热力学特性以及配备储热罐的供热机组运行特性,通过计算储热罐储热流量范围,分析了供热机组调峰能力区间。结果表明,该方法原理简单,计算量小,可拟合出储热罐与供热抽汽系统运行的定值曲线,为机组的安全灵活运行提供指导。     

供热机组以热定电调峰范围的研究

中国东北地区,供热机组在总装机容量中占有相当大的比重,冬季采暖季节,在风电大规模并网条件下,电网低谷调峰压力巨大。为了缓解冬季电网调峰压力,合理安排电量计划,研制开发了“以热定电”在线监测系统。基于供热机组以热定电的在线监测系统,核定了供热机组调峰负荷的边界条件;通过汽轮机变工况计算,确定不同抽汽量下电负荷调峰范围的数学模型,同时考虑汽轮机实际运行效率的修正及初终参数变化对发电功率的修正。通过实例计算验证该方法以热定电数学模型的准确性,为此该方法更符合机组的实际运行状况,对电网公司安排交易计划、调峰及最大限度地吸纳风电起到指导性作用。     

基于序贯蒙特卡洛随机生产模拟的风电接纳能力评价方法及应用

针对风电并入电网系统运行状况的变化,提出了基于序贯蒙特卡洛仿真的随机生产模拟滚动试探算法并应用于实际工程。该方法计及元件强迫停运、机组启停限制、运行经济性、系统供热期与非供热期、风电出力波动性、时序性等因素,将多时段优先顺序法融入计算体系,算法除提供传统经济性和可靠性指标外,新增了调峰不足系数、弃风率等调峰评价指标。对我国东北某省级电网实际数据进行计算分析,比较了风电并网前后对技术经济指标及火电机组运行的影响,重点评估了强化系统约束、不同计算时间粒度对调峰评价指标的影响,详细分析了每日各时段的全年平均的弃风差异及原因,验证了所提方法的合理性和工程应用价值。     

吸收式热泵供热机组安全区的计算

吸收式热泵补偿供热是实现供热机组热电解耦的重要方法,为了确保吸收式热泵供热机组的安全稳定运行,本文在深入分析吸收式热泵补偿供热原理的基础上,提出一种吸收式热泵供热机组安全区的计算方法。首先计算背压提升后抽汽式供热机组的安全区;然后考虑吸收式热泵补偿供热对供热安全区的影响,基于吸收式热泵的设计参数,给出吸收式热泵供热安全区的计算方法,并与原抽汽式供热机组安全区进行对比。采用某330 MW抽汽式供热机组进行对比验证,结果表明:吸收式热泵补偿供热能够大幅提升供热机组的供热解耦能力、发电解耦能力和深度调峰能力,但吸收式热泵正常运行对背压的需求会使得机组最低技术出力略有增加。     

面向广域分布的家庭蓄热式电采暖集群控制方法

针对面向新能源消纳调制广域分布的家庭蓄热式电采暖(REH)负荷的时空分布特征存在维度大、调控难的问题,提出了一种基于历史数据的REH控制方法。根据用户房屋参数、REH类型等信息对REH用户进行聚类以降低策略的求解维度;考虑用户舒适度、REH运行约束条件,并根据不同的控制目标建立对应的目标函数,采用粒子群优化算法优化历史数据中各REH集群的用电策略;基于卷积神经网络学习状态特征与REH用电策略之间的关系,利用该卷积神经网络生成REH的实时运行策略。基于某地区冬季电网的发电数据,采用蒙特卡罗方法模拟10000台REH的用电需求并进行仿真分析,以验证所提方法的有效性。结果表明所提方法能在满足策略生成时效性以及用户舒适度的前提下,有效促进新能源消纳,并减少用户的取暖费用,平抑负荷波动。     

一种基于环境特征的智能电能表初值优选型K-means聚类算法

为探究不同环境特征(温度、湿度等)对智能电能表运行误差的影响,需要将不同地区运行下的智能电能表根据环境特征进行聚类划分。现有关于智能电能表的聚类算法研究中,都是依据运行数据或者负荷曲线进行聚类,缺少利用环境因素对其进行聚类的研究。因此,文章提出环境信息提取原则,有效降低数据维度提高计算效率。并提出初值优选型K-means算法,该算法是对传统的K-means算法在初值选取和聚类中心移动规则上进行改进,使其更加适用于基于环境特征的智能电能表聚类问题。通过数据仿真验证,该方法的准确率较其他算法平均提升17.7%,计算耗时平均减少0.16 s。     

基于二层规划的用户侧能源互联网规划

针对能源系统规划中对多个供能区域的协调互济及多能流联合调度考虑不足的现状,研究基于二层规划的用户侧能源互联网规划方法。首先,梳理供能系统结构,对各能量单元建模,并分析用户侧能源互联网内的负荷特性;其次,综合考虑多种能源互联、多个供能区域协调互济及多能流联合调度,建立用户侧能源互联网的二层规划模型,上层以年费用最低为目标,各能量单元的安装容量为优化变量,下层以年运行费最低为目标,各时段能量单元的调度值为优化变量;最后,采用精英保留策略遗传算法对上层规划模型求解,下层为0-1混合整数线性规划模型,采用分支定界法求解。算例表明:所提规划建模方法具有可行性和有效性;多能流联合调度、多区域协调互济可以大幅削减年费用,还可缓解负荷与燃机热电比不匹配等问题;通过多种能源网络实现互联较通过单一电网或热网互联更经济。     

基于改进kmeans++算法的用户分类与电价政策影响分析

以上海市张江某工业园大工业用户为研究对象,采用大数据方法分析典型用户用电与电价政策的相关性。针对传统kmeans聚类算法的缺点,提出基于复合距离的kmeans++算法,考虑用电曲线的空间相近性与形态相似性,并优化初值选择,具有更好的聚类效果。采用该算法对大工业用户进行聚类,得到大工业具有5种典型行业用户并分析其原因。基于典型行业用户变压器容量和用电量数据,计算各典型行业用电量标杆值并分析其在新电价政策实施前后的波动情况,明确电力公司后续提升工作的重点方向并对不同用户的用电提出合理意见。     

城市综合能源网统一前推回代能流计算方法

综合能源系统能流计算复杂且解耦后算法不统一,计及电力系统在综合能源系统中的核心地位,考虑将配电网常采用的前推回代法应用于城市综合能源网能流计算中并提出一种城市综合能源网统一前推回代能流计算方法。通过详细分析风电、光伏等新能源接入对实际配电网的影响以及热网的运行方式,对传统前推回代法进行改进,提高算法对实际电网和热网的适用性;对于天然气网络,采用解环的思想推导并得出线性化补偿气流法,实现对适用于天然气网络的前推回代法的改进。最后,采用算例验证所提算法的正确性并对综合能源系统静动态特性及风电消纳能力进行分析,算例结果表明该算法不仅实现了能流计算方法的统一,还具有编程简单、对初值要求不高等优点。     

考虑功率预测偏差和出力调节不确定性的风电集群功率分配策略

当因输电通道限制需对风电集群进行限电时,应考虑各风电场功率预测和调节能力的差异。考虑功率预测偏差和调节能力不确定性,构建机会约束规划和机会约束目标规划相结合的风电集群日前功率调度模型,并采用采样排序的方法将不确定变量转化为确定性变量对模型进行求解。对华北某地区风电集群进行案例分析,结果表明,在满足风电场间期望调度电量比例要求的基础上,相较于传统模型,所提模型能有效降低弃风率和系统负荷不平衡时的缺额电量。     

基于自组织中心K-means 算法的用户互动用电行为聚类分析

电力用户参与电网侧互动用电和辅助服务已成为国内外关注热点,用户互动用电行为分析是其中一项核心工作。结合自组织映射SOM神经网络和K-means聚类算法,采用一种自组织中心K-means算法用于用户互动用电行为聚类分析,能够实现更加精准识别和快速聚类。首先,对自组织中心K-means算法原理进行分析,说明其与传统聚类算法相比在用电行为聚类分析中的优势;然后,构建峰谷分时电价背景下,基于用户心理学的调节潜力指标,并分析基于负荷数据和调节潜力指标的用户互动用电行为;最后,以某电力公司管辖区域用户的日常负荷数据为研究对象,将基于自组织中心K-means算法的聚类结果与其他传统聚类方法进行对比,证明基于调节潜力指标的自组织中心K-means算法在用户互动用电行为上的精准识别和准确聚类优势。     

基于新径向基函数网络的变压器故障诊断法

油中溶解气体分析(DGA)是判别变压器内部绝缘状况及发现内部潜伏性故障的重要手段,而多层前馈网络(MLFNN)是应用广泛的故障诊断模型。为此,提出了以DGA数据为特征参数的新型径向基函数神经网络(RBFNN)诊断变压器故障。在分析传统k-均值聚类算法RBFNN的缺点和最优聚类特性的基础上,介绍了RBFNN的新算法-自适应k-均值聚类算法,它既能避免传统k-均值聚类算法的局部收敛的缺点,又能动态调整学习率。最后,大量聚类实验结果显示自适应k-均值聚类算法在收敛速度和聚类性能上比传统k-均值聚类算法显著提高;故障诊断实验结果显示所提出的模型故障诊断准确度高于传统BPNN、RBFNN及IEC三比值法。     

用于提升电–气两网调节能力的微网集群协调运行模型

针对单一多能源微网受能源类型、自身容量制约,难以充分实现多种能源高效利用和协调控制的问题,该文基于多能源微网能量交互策略建立可提升电-气两网调节能力的微网集群优化运行模型。首先建立以电热冷、电气氢、电热气氢、电热冷气氢等不同能源类型运行时多能源微网能量供给、转换特性的统一模型;然后在统一模型的基础上,建立满足电-气两网调节需求的多能源微网集群系统运行优化模型;随后以多能源微网集群的总运行成本最小和能源利用效率最大为优化目标,使用改进的区域局部搜索NSGA-Ⅱ算法(NSGA-Ⅱ-RLS)对建立的微网集群优化模型进行求解;最后,基于改进的IEEE14节点系统和天然气网络6节点系统,构建可提升电–气两网运行调节能力的多能源微网集群运行仿真模型。仿真结果表明,所提多能源微网集群系统能够有效提升电-气两网调节能力,实现多能源微网集群系统的多能互补运行。