部分煤气化结合流化床燃烧技术的联合循环发电系统(火用)分析

对一采用增压流化床(PFBC)和一采用常压流化床(AFBC)的PGFBCCC发电系统进行了损计算和分析,给出了PGFBCCC系统各环节的损系数及火用效率。分析指出,燃烧室和蒸汽发生系统是PGFBCCC发电系统的薄弱环节,二者损系数总和约为30%~35%。此外,就减少损和提高这类发电系统的效率提出了一些运行措施。     

火力发电厂实际蒸汽热力循环(火用)分析

针对国产125 MW火力发电机组的?分布情况进行了研究。根据?平衡方程,计算?损失和?效率,确定系统中能量损失的主要部位,为整套机组的运行优化和节能技术改造提供科学依据。研究计算结果表明:锅炉?损最大其次为汽轮机,?损分别为60.46和5.83,该部分为动力循环中能量利用的薄弱环节。     

(火用)分析应用初探

介绍一种新的热力过程分析方法——(火用)分析法,并对(火用)的数学表达式进行推导.同时以江油发电厂330MW机组的~#7高压加热器和~#4低压加热器为例分析它们的(火用)损失.(火用)分析法不仅考察热力过程能的“量”的变化,而且注重能的“质”,用(火用)来衡量系统的热力学完善程度可准确反映热功转换薄弱环节.     

1000 MW火电机组(火用)分析

以华能玉环电厂1000 MW超超临界锅炉机组为例,在热力学第一、二定律基础上,根据能量守恒定律,利用热力学(火用)方程平衡式分析和研究整个锅炉系统能量变化,揭示火力发电厂生产中能量的传递、利用和损失情况,并确定锅炉的火用效率,为发电厂能量利用提供依据.     

1000MW超超临界机组锅炉(火用)分析

基于热力学第一定律和第二定律,通过热力学(火用)平衡来导出定压下的平均温度,可以简化(火用)分析的具体计算方法.文中结合某电厂1 000 MW超超临界机组锅炉实例,对其进行了(火用)分析,并计算不同负荷下的(火用)损率,为电厂减少能量损耗、提高效率提供理论依据.     

火电机组回热系统(火用)损分布的矩阵算法

根据火电机组回热系统火用损分布的通用矩阵方程,运用MathCAD软件计算了200MW和600MW机组两套典型回热系统的火用损,并与传统火用损计算方法的计算结果进行比较,详细介绍了该方程的应用方法和使用技巧。通过火用分析,找出了这两套回热系统的节能潜力所在,并用棒状图对4种火用分析指标进行比较,证明了火用损率和火用损系数更能表现回热系统的完善程度。     

风-光-水多能互补发电系统功率云耦合模型分析

以风力发电、光伏发电和水力发电等多能互补发电系统输入变量和输出功率为数据源,统计分析风、光、水发电系统不同变量区间的输出功率,提出改进的熵和超熵计算方法,建立风、光、水不同发电系统输出功率云模型,以表征各发电系统输出功率的波动性和离散程度.设计多能互补发电系统耦合度,建立基于耦合度的风-光-水互补发电系统功率云耦合模型...     

风-光-水-火多能互补系统随机优化调度

为减少二氧化碳排放、提高可再生能源利用效率,提出了含梯级水电站的风光水火多能互补系统随机优化调度模型。该模型目标函数由系统运行成本、惩罚成本两部分组成,同时考虑了风电和光伏出力的不确定性。用Monte Carlo模拟了风电和光伏出力的随机性,经场景聚合将不确定性问题转化为多个确定性问题进行求解。在梯级水电站建模中,用启发式方法将水电转换函数进行分段线性化,通过算例验证了该模型的有效性;分析了多能互补系统对新能源的消纳能力;调节水电出力状态,发现其对多能互补系统优化调度成本有一定影响。     

面向综合能源系统的(火用)流计算模型

综合能源系统(火用)流机理与分析方法的提出为能源品质分析提供了新思路。针对不同应用场景,如何系统性地求解(火用)流分布成为亟须解决的问题。基于网络化(火用)流机理,建立了两种适应于不同场景的综合能源系统(火用)流计算模型：一是建立关联矩阵,在已知非平衡节点功率的条件下,基于多能潮流提出间接计算方法;二是基于三相电力潮流、(火用)流与气压关系、(火用)流与水流-温度关系,建立电力、天然气、热力系统(火用)流计算模型以及能源站(火用)集线器模型,在已知非平衡节点(火用)的条件下,提出直接计算方法。最后,通过算例系统验证了两种计算模型的合理性与优越性,分析了算例系统的能源品质特征。     

多能源发电系统控制策略建模研究

应用DIGSILENT仿真软件搭建含有多能源发电系统的仿真模型,主要包括光伏发电系统、风力发电系统和储能系统。针对不同特性的微源,在运行过程中采用不同的控制策略。利用该模型模拟了电网电压跌落下的风力发电系统输出特性,仿真结果表明,采用的仿真分析方法切实有效,模型输出与实际理论输出相似,能够快速地响应电网调度指令;利用该模型模拟了电网电压跌落下光伏发电系统和储能系统组成的微电网的输出特性,仿真结果表明,模型输出与工程运行相似,能够支持母线频率基本保持不变,提高供电可靠性。本模型可以用于实际多能源发电系统的并网分析,为实际工程研究奠定了基础。     

考虑断面约束的多能源电力系统时序性生产模拟

传统电力系统随机生产模拟方法难以描述新能源发电机组时序特性以及计算与时序特性有关的电力系统运行指标,导致生产模拟的准确性欠佳.提出含风电、光伏、水电、火电、光热及储能的多能源时序性随机生产模拟方法.将系统运行调度策略与随机生产模拟中各类型机组的加载顺序相结合,计及电力系统网架断面约束,充分保证新能源的优先消纳.为保留电...     

基于氢能的风-火耦合多能系统设计与综合评估

为了提高火电机组深度调峰极限,挖掘其提升新能源消纳能力的潜力,构建了基于氢能的风-火耦合多能系统.建立了风-火耦合多能系统的设计框架,包括设计原则、系统组成及评价指标体系等,提出了富裕风电制氢支撑的风-火耦合多能系统的总体结构;考虑经济性、能源利用、"双碳"目标、可靠性这4个方面的影响因素,提出了风-火耦合多能系统的多尺度评价指标及其数学模型,并基于模糊层次分析-熵权法确定各指标的权重占比;以某地区拟建的风-火耦合多能系统结构设计为例,验证了所提方法的有效性,可为实际工程建设提供了一定的参考.     

综合能源系统多能流准稳态分析与计算

多能流计算及互动分析是综合能源系统的重要基础,分析多能流交互机制,建立由电、气、热网和耦合元件组成的综合能源系统模型,提出针对多能流计算的分解法和统一法的求解框架和求解方法。针对目前基于牛顿法的多能流算法对初值较为敏感的不足,提出基于自适应步长因子的改进统一法,对比分析3种算法的准确性、收敛性和收敛时间。考虑扰动后的过渡过程和网络间的多时间尺度特性,将综合能源系统交互过程划分为4个准稳态阶段,分析基于准稳态多能流的交互作用。最后,基于一个双向耦合的综合能源系统,以电网支路开断为例对系统进行分析,验证了所提算法和准稳态分析的有效性。     

基于随机动态规划的多能联供系统冷热电经济分配模型

建立了风力发电机组与燃气轮机联合驱动下含压缩空气储能装置的多能联供系统冷热电经济分配模型。该模型考虑风电输出功率和冷、热、电负荷的波动特性,利用概率密度函数对系统的随机变量进行拟合。以投资成本和运行成本作为目标函数,以冷、热、电负荷平衡及各设备出力特性作为约束条件,采用随机动态规划对系统能源进行合理的调度和分配以达到最优经济效益,并通过控制系统的制冷比和风电输出功率平抑系数,实时调整系统各设备的容量及运行状态。实例的计算结果表明,压缩空气储能能够有效地平抑风电输出功率的波动,减少弃风经济损失;相比于固定能量分配,采用动态规划对系统的能量进行分配具有更多的价值和优势。     

Construction and power generation characteristics of H2O turbine power generation system utilizing waste heat from factories

A new gas turbine power generation system has been proposed, in which the steam (H₂O) produced by utilizing waste heat from factories is used as the working fluid of gas turbine. A simulation model has been constructed to estimate power generation characteristics of the proposed system by adopting C++ language. It has been shown from simulation results that the proposed system has high exergetic efficiency, that is, the total exergetic efficiency is 46.3% and fuel‐based efficiency is 56.3% for a case where steam with a temperature of 275 °C produced from a garbage incineration plant is used. Sensitivity analysis has also been carried out when usable steam temperature and pressure is changed, together with the case when condenser outlet pressure is changed. Characteristics of a dual fluid gas turbine cycle power generation system (DFGT) have also been estimated in this study. It has been shown that the proposed system has 16.9% higher exergetic efficiency and 41.8% higher fuel‐base exergetic efficiency compared with DFGT. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 130(1): 38–47, 2000     

整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统性能计算与分析

针对整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统在技术、经济、环保综合性能上具有较大的优势,阐述了IGCC发电系统分类,对4种采用空气气化型的IGCC发电系统进行了性能计算和参数分析,得到了供电效率与燃气轮机压比、入口温度之间的关系.     

考虑多能互补的区域综合能源系统多种储能优化配置

在区域综合能源系统中配置多种储能装置可提高系统的经济效益,是区域综合能源系统规划的重要研究方向。基于区域综合能源系统的基础架构和模型,研究了蓄冷、储热、储电和混合储能在冷热电联供(CCHP)机组和电制冷等设备多能互补协同运行情况下的盈利策略,讨论了系统配置不同储能的经济性和可行性,建立了全寿命周期的冷热电储能调度规划双层优化模型,并利用确定性迭代算法进行求解。针对某实际区域综合能源系统的多个供能季不同日负荷曲线,应用双层优化模型求解运行调度方案和储能配置容量。算例结果表明:配置蓄冷和储热在多能互补协同运行系统中有较大的盈利空间,而配置储电的利润空间较小,且考虑多能互补的混合储能方法可以进一步挖掘系统的盈利能力。     

基于多能互补的综合能源系统多场景规划案例分析

综合能源系统存在冷热电气多种能源形式、多方利益主体、差异化用能需求等特点,如何统筹协调多种能源互补特性,通过源-网-荷-储等各环节灵活配置,实现可再生能源就地消纳,提升系统综合能效,是综合能源规划所面临的关键问题。结合北方某园区综合能源系统规划实例,对多场景规划理念进行了探讨,分别对能源需求预测分析、综合能源站子系统规划场景设计、建设时序及多能互补协同效益等规划环节进行了深入的分析,可为相关区域综合能源系统规划项目提供参考。     

分散式能源发电接入电力系统科学技术问题的研究

分析了分散式能源及其发电的特点,指出与常规能源发电的最大差异是不可控的随机特性。当大规模的随机发电能力接入电力系统以后,产生了随机的发电与随机的用电两组不相关的变量要求其实时平衡的科学问题。需要在电源规划、电网规划、运行控制和故障保护等多方面考虑可控的常规发电与随机的发电合理组合后满足随机变化的负荷需求,形成了一系列新的技术问题,从分散式电源接入电力系统的优化规划及可靠性评估、运行分析及控制调节策略、相关继电保护及安全自动装置等方面指出了应当开展的研究。