燃煤电厂开展大规模碳捕集的技术路线选择及经济敏感性分析

为研究燃煤电厂开展大规模碳捕集的可行性,以某100万t/a的典型碳捕集装置为例,对国内外碳捕集装置的技术路线和经济敏感性进行了分析。结果认为:我国开展大规模碳捕集示范,选择技术路线时,应以改进的化学吸收法碳捕集技术为主;选择吸收剂时,应以得到工业验证的改进型复合胺吸收剂为主,同时可适当考虑未来采用其他吸收剂体系的备用措施;选择节能工艺时,应结合投入和产出比,优先选择烟气预冷、级间冷却、贫富液分流、闪蒸压缩等成熟工艺;投资成本中设备购置费占比高达83.8%,应重点做好关键设备的优化和选型;运行成本中蒸汽和电耗成本占比达到72.8%,项目建设中应优先选择蒸汽和用电成本较低电厂;在敏感性参数波动范围为±10%时,投资成本、单位捕集能耗、蒸汽价格、电价、吸收剂单价对最终碳捕集综合成本的敏感性影响大小分别为6.2、12.4、12.5、8.3、2.0元;蒸汽价格、单位捕集能耗、电价是影响碳捕集成本的显著因素,其次是投资成本、吸收剂单价等。     

循环流化床锅炉膜式水冷壁的热应力分析

为研究循环流化床锅炉膜式水冷壁的热应力问题,通过数值模拟的方法对顶棚拐点处水冷壁的温度、变形量和热应力进行分析。研究表明:向火侧到背火侧水冷壁的温度梯度变化较大,水冷壁的变形量极不均匀,在水冷壁管与鳍片接触处出现应力的集中。水冷壁减薄后,最大热应力先减小再增大,在减薄厚度为1.5 mm后热应力迅速增大,鳍片磨损减薄后水冷壁热应力增加速度逐渐变大,当热应力超过材料的许用应力时极易发生爆管。水冷壁减薄量超过自身厚度的21.4%时考虑对水冷壁管进行更换。对水冷壁最大热应力与鳍片减薄量间的规律拟合成函数关系式,对判断水冷壁的热应力是否超限,具有重要意义。     

计及用户参与不确定性的虚拟电厂分布鲁棒优化模型

灵活资源的需求响应行为在不同运行状态、激励水平下有很大的不确定性和差异性,需求响应优化方案的精准度有待进一步提高。针对这一问题,提出了一种虚拟电厂中计及用户需求响应不确定性的分布鲁棒优化方法。考虑可中断、可转移、可增长3种灵活资源的响应特性,构建包含用户响应特征参数的精细化需求响应模型;以提升虚拟电厂经济性、电网友好性和用户舒适性为子目标,构建促进多方利益最大化的多目标优化模型;基于数据驱动的分布鲁棒方法,构建精细化响应模型中随机参数的概率分布模糊集,提出虚拟电厂两阶段分布鲁棒优化模型,并采用强对偶理论进行转化求解。算例仿真结果表明所提模型能够提高需求响应精度和虚拟电厂经济收益。     

火力发电企业智慧电厂建设探索与实践

在火力发电企业,智慧电厂建设正在兴起,通过在泛在感知、智慧管理、智能管控等各个层面的体系化建设,最终达到火电厂全生命周期的智能管控。智慧电厂的建设是一个复杂的系统,不能一蹴而就,需要根据自身实际情况制定合理的建设规划,寻找适合的建设路径。国能长源汉川发电有限公司作为国家能源集团在华中的重要能源基地,近几年在智慧电厂的建设方面进行了一系列的探索和实践,论文结合实践经验,系统阐述了智慧电厂的建设思路、规划设计和建设内容,研究成果对于火力发电企业智慧电厂的建设具有很好的指导和借鉴意义。     

配电网中广义虚拟电厂的柔性优化规划问题研究

分布式能源大量接入增强了电力系统不确定性,更容易出现电力不足或过剩的情况,为此需要的资源整合优化可以通过虚拟电厂技术实现。为解决配电网中分布式新能源、柔性负荷、储能等多种资源在虚拟电厂中的聚合与优化配置问题,定义了配电网中各项可控与不可控资源的柔性描述,以固定值、偏差量的形式描述其分布的柔性区间,并基于柔性参数的计算建立了以可控柔性总成本最小为目标的虚拟电厂柔性优化规划模型,通过柔性平衡条件和基本的不等式约束计算得到规划模型最终的约束条件。通过实例演算,表明该求解虚拟电厂柔性优化规划模型可以考虑经济性与规划裕度,选择适应性最优的配置方案,由此说明该柔性优化方法可以有效应用于虚拟电厂。     

电力市场环境下虚拟电厂经济效益敏感因素分析

随着我国对新型电力系统建设要求的不断明确,虚拟电厂（virtual power plants,VPP）的建设得到了业界的广泛关注。然而,在虚拟电厂规模化推进建设和运营过程中,市场化环境下的经济效益影响因素尚未得到充分研究。针对此问题,对虚拟电厂的建设投资成本、运营成本和收益情况进行梳理,构建了虚拟电厂经济效益模型;进一步,在市场化收益的视角下选取敏感因素,提出虚拟电厂参与不同市场交易品种的经济效益分析方法;最后,给出算例验证,讨论了虚拟电厂经济效益在不同敏感因素条件下的变化趋势。研究结果可为新型电力系统市场环境下的虚拟电厂合理有效回收成本、参与市场交易提供客观的评价方法支持。     

基于双重激励含电动汽车的虚拟电厂优化调度

近年来,电动汽车因其在节能减排中具有优势而发展迅猛,但若无序充电则会导致系统负荷“峰上加峰”,在分时电价激励下,电动汽车有序充放电也会引起新的峰谷差出现。为了解决该问题,利用主从博弈思想,提出基于分时电价和碳配额双重激励的含电动汽车的虚拟电厂优化调度模型。首先,引入等效负荷的概念,并根据等效负荷制定双重激励政策,引导电动汽车峰时放电、谷时充电。虚拟电厂作为激励政策的制定者处于主体地位,以收益最大为目标函数,电动汽车作为激励政策的接受者处于从体地位,以成本最小为目标函数。最后,对所建立的优化模型求纳什均衡解,并和仅考虑分时电价激励对比。算例结果表明,所提模型可以提高虚拟电厂和电动汽车的总体收益,同时可以避免新的峰谷差出现。     

基于一体化大数据平台的智能电厂的关键技术应用

阐述一体化大数据平台的特点,基于一体化大数据平台下智慧电厂的关键技术及其,大数据的来源、大数据的分层、大数据平台的运行机制。     

考虑多重不确定性的虚拟电厂随机优化调度

高比例可再生能源的接入对电力系统注入了大量的不确定性,研究多重不确定性的精确建模对于提升虚拟电厂调度策略的有效性具有重要意义。文中的虚拟电厂集成了光伏机组、风力发电机组、储能系统、热电联产机组和燃气锅炉。基于场景决策对虚拟电厂的多重不确定性进行建模,根据每个不确定参数的平均值和分布式机组的运行参数,确定每个场景的起点和终点,得到每个场景的概率,并将每个不确定参数的定义空间划分为具有特定权重的可数有限场景。计及虚拟电厂的售电收益、与主网交互收益、需求响应成本、削负荷成本以及机组运行成本,建立以虚拟电厂的预期日前收益最高为目标的优化调度模型。仿真结果表明：VPP内电、热负荷功率平衡,未出现弃风、弃光情况,经济性较好;同时未出现中断供电的情况,可靠性较高。     

安全可信智能电厂控制系统构建方案

随着火电厂信息化建设的快速推进,工控系统将实现高度数字化和智能化,对传统控制系统的计算、存储以及安全防护能力提出了较高的要求。基于中国电子PK体系,提出一种自主安全可信的智能电厂控制系统构建方案,通过云边协同机制,有效提高工业控制系统的边缘计算能力和基于自动预判、自主决策的智能化水平;进一步基于网络安全防护规定,提出了云-网-端一体化的积极防御体制。