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。     

凝汽式电厂机组调峰运行的经济性分析

通过对凝汽式电厂机组调峰运行的经济性进行分析，说明了在不同负荷情况下，机组运行临界时间的确定方法，并确定了牡丹江第二发电厂在不同负荷下应停运哪些机组。     

600MQ＋120MW复合蓄热循环调峰机组参数分析

根据日益突出的电网调峰需求,提出在现有火电厂中引入热水蓄热和发电循环,组成火电厂复合蓄热发电的调峰新技术。当夜间低负荷运行时,在供电负荷以上增加燃料和补给水投入量,从高压加热器出口处抽出并以高温高压热水的形式储蓄在热水罐中,从而提高夜间汽轮机负荷;当白天高峰负荷时,将热水罐中高温高压热水导入蓄热机组发电,达到调峰的目的,减少汽轮机组的启停次数和负荷变动幅度,减少转子,汽包等的热疲劳损耗,文中对该系统的组成,主要参数的定义和选取进行了重点分析,结合国内某发电厂600MW汽轮发电机组,进行分析计算,为进一步的理论研究奠定了基础。     

600 MW+120 MW复合蓄热循环调峰机组参数分析

根据日益突出的电网调峰需求,提出在现有火电厂中引入热水蓄热和发电循环,组成火电厂复合蓄热发电的调峰新技术.当夜间低负荷运行时,在供电负荷以上增加燃料和补给水投入量,从高压加热器出口处抽出并以高温高压热水的形式储蓄在热水罐中,从而提高夜间汽轮机负荷;当白天高峰负荷时,将热水罐中高温高压热水导入蓄热机组发电,达到调峰的目的,减少汽轮机组的启停次数和负荷变动幅度,减少转子、汽包等的热疲劳损耗.文中对该系统的组成、主要参数的定义和选取进行了重点分析.结合国内某发电厂600?MW汽轮发电机组,进行分析计算,为进一步的理论研究奠定了基础.     

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。     

考虑附加成本的燃气机组深度调峰及电力系统能源效率

由于新能源出力的随机不确定性及源荷分布的不平衡,区域电力系统的调峰压力日益加大,利用燃气机组深度变负荷能力进行调峰是解决该问题的一个思路。分析了中国现有燃气机组的调峰能力,针对燃气机组深度变负荷调峰与启停调峰这两种深度调峰方式,研究了燃气机组深度变负荷调峰过程中的附加成本,提出了其参与系统调峰控制的全过程调峰成本。在全额接纳风电的基础上,以系统发电成本最小为目标,建立了考虑燃气机组附加成本的电力系统经济调度模型。进而从经济、社会、环境角度建立电力系统能源效率指标,评估燃气机组参与深度调峰的经济性与可行性。以某实际电网为实例进行仿真验证,结果表明综合考虑系统能源优化与环境因素,在非采暖期采用燃气机组深度调峰具有合理性;同时需要建立考虑燃气机组附加成本的经济调度机制,以提高电力系统的整体能源效率。     

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。     

凝汽式机组工业供热改造方案分析和比较

以某亚临界纯凝汽式330 MW机组为例进行了供热方案的设计计算,阐述了基于＂以热定电＂的设计思路和＂保电供热＂的运行需求之间的矛盾,分析了不同供热改造方案的供热能力以及对机组性能的影响,对凝汽式机组通过供热改造满足当地用热需求方式提出了合理性的建议。     

考虑核电调峰的广东电网机组组合

机组组合可以取得明显的节能效果,但国内以往的机组组合研究没有包括核电机组。在分析核电机组运行模式的基础上,建立了考虑核电调峰的机组组合模型,并以2015年广东电网为例,应用拉格朗日松弛法和动态规划法计算了考虑核电调峰的机组组合方式。对比了核电带基本负荷和以"12-3-6-3"模式参与调峰情况下火电机组的煤耗。结果表明,核电机组参与电网调峰可以显著降低火电机组煤耗,达到良好的节能减排效果。     

考虑广义储能与碳捕集设备联合调峰的电力系统低碳经济调度

在运用碳捕集设备提高深度调峰机组负荷低谷时段出力的同时,采用广义储能提高负荷高峰时段的碳捕集水平,是实现碳达峰、碳中和的重要途径之一。提出考虑广义储能与火电深度调峰的低碳经济调度模型,通过引入碳捕集设备与广义储能解决机组深度调峰损耗大及负荷高峰时段碳排放量高的问题。将深度调峰机组改造为碳捕集机组,提高其深度调峰时段的出力水平;将由价格型需求响应与储能装置构成的广义储能用于调度模型中,提高负荷高峰时段的碳捕集水平;以系统总运行成本最优为目标,制定各主体出力方案。仿真结果表明,所提模型能够缓解机组深度调峰压力,提高碳捕集机组的捕碳水平,兼顾系统的经济效益与低碳性能。     

凝汽式发电机组热电联产改造方案的选择

针对某电厂2×135 MW纯凝汽式机组改成供热机组问题,从投资大小、改造难度、对发电量的影响等方面对2种改造方案进行了分析,最终选择了风险小、成本低的改造方案。应用结果表明:机组实现了热电联产,提高发电厂循环热效率20%;1台机组节约燃煤83 040 t/a,节约燃料费用1 992.96万元/a;减少灰渣排量20 760 t/a,减少CO2排放量8 367 m3/a,减少SO2排放量85 m3/a,节能环保效益显著。     

微通道换热器在室外型机组中应用分析

微通道换热器作为新兴高效换热器的代表,已经在汽车空调领域得到了广泛应用,并且应用领域在不断的延伸.但在室外型压缩冷凝机组中应用微通道冷凝器的研究很少.因此针对基于微通道冷凝器的室外型压缩冷凝机组的应用研究,在节能降耗、提高经济效益等方面具有重要的现实意义.     

考虑用户满意度的温控负荷能效综合指标模型和调峰策略

电力系统峰谷差的不断加大,使得电力系统需要更多的调峰容量。温控负荷作为需求响应的重要资源,可以为电力系统提供调峰容量。为帮助调度侧实现基于能效管理的温控负荷调峰,提出了考虑用户满意度的温控负荷能效综合指标模型和调峰策略。首先,基于模糊子集方法,提出考虑用户满意度的温控负荷能效（energy efficiency ratio considering satisfaction,EERCS）的计算模型,帮助调度侧对大规模温控负荷能效水平进行评估。然后,建立温控负荷调峰容量评估模型,用于在调峰时估计温控负荷调峰容量。最后,在此基础上制定调峰策略。调度前,确认温控负荷是否可接受调度,并计算温控负荷的EERCS值和调峰容量;调度时,根据EERCS值对用户进行排序,优先调用EERCS值低的温控负荷,提高温控负荷群的用户满意度水平,进而提高温控负荷群的能效水平。接着,基于中国东部某城市585户电力用户的真实数据,仿真了在不同功率缺额下的调峰结果。该算例表明,所提的调峰策略可有效提高温控负荷群的综合能效水平。     

阶梯式碳交易下考虑源荷不确定性的储能优化配置

双碳愿景下,维持高比例新能源电力系统的稳定性和灵活性,配置储能是关键。建立了考虑阶梯式碳交易和分时电价的储能鲁棒模型。在模型中考虑了源荷双侧的不确定性影响,利用时间平滑约束和空间集群约束来缩小源荷不确定性集边界,降低模型的保守性。通过拉格朗日推理把不确定性约束转换为确定性约束,并用改进的麻雀算法对模型进行求解。算例表明,时空耦合效应下系统经济性将得到显著提升,决策者可通过选择不确定性的置信概率来平衡系统经济性与鲁棒性。针对不同灵活性改造阶段提出了不同的储能规划方案,指出区域内火电存量低于43%时,系统开始具有碳收益。     

计及新能源随机特性的电网深度调峰多目标策略

在规模化新能源并网消纳趋势下,电网新能源的出力随机特性和系统调峰裕度亟需兼顾研究。首先根据非参数估计理论对新能源出力的随机特性进行处理。其次基于火电调峰机组的深度调峰过程对机组的运行费用进行分析建模。接着构建综合考虑电网深度调峰运行经济性和调峰灵活性的多目标优化调度模型,提出考虑新能源出力随机特性的多目标电网深度调峰运行优化调度策略。最后基于多目标求解方法分别以10台火电机组电力系统和某地区实际电网运行数据进行仿真计算,分析该多目标调度策略的有效性。     

泛在电力物联网环境下考虑碳排放权约束的VPP理性调峰模型

建设泛在电力物联网的目标之一是促进清洁能源的消纳,应对能源消费清洁低碳转型的需求。泛在电力物联网环境下,以虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)作为分布式可再生能源管理的手段,提出一种考虑碳排放权约束的VPP理性调峰模型。依据碳排放权配额制原则,建立三种不同碳排放权约束场景,并利用基于分布估计的膜算法分析三种场景下系统的调峰成本和环境效益。结果表明,碳排放权约束会导致调峰系统出力变化来减少碳排放量,但在一定范围内系统的碳排放量不随约束的变动而改变,具有一定的自由碳排放权约束空间。碳排放权约束水平会影响VPP调峰系统的经济成本,碳排放权的分配应遵循公平性和效率性原则。     

Dynamic economic evaluation of hundred megawatt-scale electrochemical energy storage for auxiliary peak shaving

With the rapid development of wind power, the pressure on peak regulation of the power grid is increased. Electrochemical energy storage is used on a large scale because of its high efciency and good peak shaving and valley flling ability. The economic beneft evaluation of participating in power system auxiliary services has become the focus of attention since the development of grid-connected hundred megawatt-scale electrochemical energy storage systems (ESS). Based on the relationship between power and capacity in the process of peak shaving and valley flling, a dynamic economic beneft evaluation model of peak shaving assisted by hundred megawatt-scale electrochemical ESS considering the equivalent life of the battery is proposed. The model considers the investment cost of energy storage, power efciency, and operation and maintenance costs, and analyzes the dynamic economic benefts of different energy storage technologies participating in the whole life cycle of the power grid. Then, according to the current ESS market environment, the auxiliary service compensation price, peak-valley price diference and energy storage cost unit price required to make the energy storage technology achieve the balance of payments are calculated, and the economic balance points of diferent energy storage types are clarifed. Finally, based on the measured data of diferent provincial power grids, the economies of six energy storage types applied to three provincial power grids are compared and analyzed, and the rationality and efectiveness of the relevant models proposed are verifed. The work has theoretical guiding signifcance for the economic beneft evaluation of hundred megawatt-scale electrochemical energy storage.     

基于冗余配置的电动汽车虚拟储能参与电网调峰研究

利用电动汽车作为储能装置,在用电高峰期将电能反馈回电网,可以减小电网负荷波动。本文在考虑电动汽车行为特性基础上,提出基于冗余配置的电动汽车虚拟储能参与电网调峰的控制方法。针对电动汽车作为移动储能的可用容量和功率均实时变化的问题,以负荷波动最小为目标,综合考虑电动汽车日行驶里程和出行结束时间等约束条件,根据电动汽车虚拟储能满足调度需求的概率确定冗余配置,建立基于冗余配置的电动汽车虚拟储能参与电网调峰优化控制模型,利用粒子群优化算法对模型进行求解。通过某地区电网负荷实际运行数据进行仿真,仿真结果表明,加入电动汽车虚拟储能后的“合成负荷”比原始负荷曲线更加平滑,峰谷差明显减小。本文方法提高了电动汽车虚拟储能参与电网调峰的可靠性,为电动汽车参与电网调峰提供了理论依据。     

Short-term peak shaving operation for multiple power grids with pumped storage power plants

The East China Power Grid (ECPG) is the biggest regional power grid in China. It has the biggest installed capacity of pumped storage power plants (PSPPs) and is responsible to coordinate the operation of its five provincial power grids. A recent challenge of coordinating operations is using PSPPs to absorb surplus energy during off-peak periods and generate power during peak periods. Differing from the traditional operations of single power grids, however, the PSPPs are required to respond to load demands from multiple provincial power grids simultaneously. This paper develops a three-step hybrid algorithm for the day-ahead quarter-hourly schedules of PSPPs to meet load demands of multiple provincial power grids. A normalization method is first proposed to reconstruct a total load curve to deal with the load differences of multiple provincial power grids, and to reflect the effect of specified electricity contract ratio on multiple provincial power grids. Secondly, a heuristic search method is presented to determine the generating and pumping powers of PSPP. Thirdly, a combination optimization method is used to allocate the determined generating and pumping powers among multiple provincial power grids to smooth the individual remaining load curve for their thermal systems. Two case studies with greatly different load demands are used to test the proposed algorithm. The simulation results show that the presented method can effectively achieve the goal of shaving the peak load and filling the off-peak load for multiple provincial power grids.