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.     

燃气轮机发电厂的运行优化与天然气调峰

针对具有不同类型机组并以天然气为主要燃料的发电厂存在天然气管道储气调峰能力弱的问题,分析了不同类型机组燃用天然气的气量平衡关系,以及不同运行方式下的电厂整体经济性.指出:不同类型的机组组成一个系列整体参与电网调峰,可提高电厂经济性;可多燃料运行的机组在天然气管道调峰方面能发挥重要作用.     

考虑调峰资源互济的区域电网优化调度方法

为了提升清洁能源消纳能力,充分利用各省区调峰资源,研究了不同类型电源调峰能力,提出了一种考虑调峰资源互济的区域电网优化调度方法。不同类型电源的调峰能力不同,基于燃煤机组调峰经济性差异,提出了基本调峰能力、不投油调峰能力、投油调峰能力三项评价指标,以量化省级电网不同经济区间下的系统调峰能力。考虑省区间调峰资源差异,构建了基于两层架构的区域电网优化调度方法。上层架构用于优化区域电网内各省级电网送受电计划,下层架构在给定送电计划基础上优化编制发电计划,确定燃煤机组调峰计划。通过两层架构间的迭代实现对区域电网优化调度问题的求解。在IEEERTS-96三区域系统基础上构造算例,验证所提出方法的可行性。结果表明,该方法能直观量化各省区调峰能力,并通过经济评价指标实现跨区调峰资源互济,有助于提升区域电网清洁能源消纳能力。     

深度调峰下燃煤机组运行方式对能耗的影响

随着电网负荷峰谷差日趋增大,大型火力发电机组参与电网调峰成为必然。针对某电厂4×600 MW机组,基于供电煤耗试验结果,分析了长时间调峰运行下均等低负荷和启停两班制调峰运行方式的经济性,得到不同调峰负荷下多机组启停调峰的临界时间,为燃煤机组调峰运行提供经济优化。在全厂负荷不变的前提下,机组数越多、机组容量越大、调峰时间越长,启停两班制调峰运行方式的经济效益越显著。随着电网负荷率的下降,电厂深度调峰采用启停两班制运行方式将更具有节能减排意义。     

330 MW汽轮机组切除低压缸运行的供热能力和调峰能力分析

介绍某330 MW机组切除低压缸运行的技术改造内容和改造后的设计性能。通过改造后的性能试验,验证机组切除低压缸运行的性能指标,并比较改造前后机组供热能力和调峰能力的变化。在锅炉最低稳燃负荷条件下,机组切缸运行的最低试验负荷为102 MW,比改造前降低63 MW;改造后,机组调峰区间为102~335 MW,调峰能力为233 MW,比改造前的170 MW增大63 MW;机组最大采暖抽汽量为653 t/h,最大采暖供热量为476.2 MW,均超过设计值。机组切除低压缸运行的改造方式有利于低负荷调峰,并维持较大的供热能力,或在相同电负荷工况下,增大机组供热量,提高全厂供热安全系数。     

热电联产机组协同改造及其调峰与供热能力分析

通过对某电厂2台135 MW机组和2台330 MW机组进行高背压与低压缸切缸两种方式的协同改造，在多种供热模式下协同运行，由改造后的性能试验得到4台机组供热期的性能指标，分析得出供热期全厂机组的调峰能力为504.39 MW，比改造前提高了9.39 MW,而且最低电负荷降低了39.27 MW。供热能力增加的同时，调峰能力和低负荷的调度灵活性明显提升。针对电厂4台机组分别带东、西两个供热管网的情况，基于机组的运行特性和能耗指标，优化多种供热模式下的协同运行方式和电、热负荷分配。在全厂热负荷和机组总进汽量不变的条件下，4台机组带电负荷能力增加了25～40 MW。     

含风电场的电力系统中考虑调峰压力平衡的机组检修规划模型

大规模风电并网给电力系统的调峰带来新的挑战,发电机组检修停运将对系统的调峰能力产生一定的影响,随着并网风电规模地加大,机组检修规划需要考虑系统的调峰能力协调问题。在含风电场的电力系统中,提出了综合考虑检修经济性、可靠性和调峰压力平衡的中长期机组检修规划模型。结合风电接入后对系统调峰的影响及不同发电机组的调峰能力,提出了含风电系统的调峰压力衡量指标,并据此研究了检修规划中的调峰压力平衡方法。根据机组的不同调峰能力和系统不同时段的调峰压力大小合理安排机组检修,均衡系统的调峰压力;在约束条件方面增加了系统的最大调峰压力约束,以保证检修安排后系统的调峰压力保持在合理水平。采用遗传算法对建立的模型进行求解。算例结果验证了该模型的有效性。     

多类型电源参与的调峰辅助服务市场模型

为保证风电等清洁能源全额消纳,必须依靠市场手段提升多类型电源深度调峰积极性,深挖电网调峰潜力.基于调峰成本最小目标,提出了多类型电源参与的调峰辅助服务市场模型.该模型根据机组调峰报价高低依次调用,首先以调峰成本最小保证电网运行经济性,然后考虑核电机组调峰深度和调峰速率运行约束条件建立调峰辅助服务市场模型,对煤电和核电机组进行发电功率分配.多类型电源参与调峰不仅增加电网调峰能力,而且缓解煤电机组单一调峰压力和降低电网调峰成本.     

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。     

促进大规模风电消纳的双层调峰补偿机制研究

针对目前常规机组在风电大规模并网时难以得到合理的调峰补偿、从而影响其调峰积极性的情况,提出了一种基于K-means聚类的促进常规机组参与风电消纳的调峰补偿分摊方法。首先,针对机组数量增多时计算"维数灾"的问题,引入K-means聚类对机组进行分类,分层对调峰补偿进行分摊。其次,针对Shapley值法忽略了不同机组的调峰积极性存在差异的缺点,引入机组调峰能力实现系数α对分摊方法进行修正,将调峰补偿费用按照调峰机组的调峰能力实现情况进行分摊,从而使补偿模型兼具公平性与激励性。最后,结合算例证明了改进后模型对激励更多调峰机组参与调峰辅助服务的有效性。     

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。     

广东调峰电源调用序位研究

为满足节能发电调度政策的要求,优化调峰电源运行,改善电网调峰能力,提高清洁能源消纳能力,对调峰电源调用序位提出建议。分别从机组运行特性、电力系统周调峰运行模拟、煤电机组启停调峰运行等3个方面,以系统运行经济性和节能减排效益为目标,研究了调峰电源调用序位分析方法。对比煤电机组启停调峰匹配核电、西南水电、风电运行获得的经济效益与节能减排效益,研究了负荷低谷时段可消纳新增清洁能源电量与清洁能源类型的关系。     

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。     

考虑火电深度调峰的多类型储能经济性分析

在清洁能源大规模接入和电网调峰压力日益加剧的背景下,储能装置和深度调峰火电机组作为促进新能源消纳和平抑电网峰谷差的重要调节资源,已受到学术界和工业界的广泛关注。文章综合考虑了多类型储能装置的自身特点,并结合了火电机组的深度调峰特性,对不同类型储能装置参与调峰的经济效益进行了深入分析。首先,选取并建立了最具代表性的3种能量型储能系统(抽水蓄能、压缩空气储能和锂离子电池储能)的运行模型;其次,考虑火电机组的深度调峰特性,建立了火电机组的运行模型和经济性模型;再次,考虑多类型储能系统的全寿命周期成本,构建了考虑火电机组深度调峰的多类型储能系统日前经济调度模型,并据此开展了多类型储能经济性对比分析;最后,基于某地区的典型日数据开展了算例仿真,对比分析了各类型储能电站的经济效益并给出了储能容量配置建议。     

考虑稳态和动态有功平衡约束的新能源消纳综合评估方法

随着新能源占比的增大,电网调峰能力和频率稳定问题已成为新能源消纳的主要制约因素,提出一种考虑调峰、频率稳定以及机组调节性能等稳态、动态平衡条件约束下的新能源消纳能力综合评估方法。考虑联络线调峰,计算电网的新能源渗透率。通过应力和寿命之间的关系计算出机组频繁调节下的寿命损耗,分析对新能源接纳能力的影响。并把频率稳定作为重要约束条件,分析不同类型扰动例如一般扰动和严重故障限制下的新能源消纳水平。分析结果揭示了不同因素下的交互制约关系,提高了评估新能源消纳能力的系统性和适应性,并给出了相关建议。     

东北区域火电机组分级深度调峰经济效益分析

东北区域火电机组占比较高,随着风电等可再生能源大规模并网,电网对火电机组调峰的需求增加。火电机组参与分级深度调峰过程中,运行参数偏离设计值,会导致供电煤耗上升,成本增加。针对东北区域分级深度调峰市场规则,分析分级深度调峰政策、火电机组深度调峰能力与火电机组调峰发电成本。以某超临界350 MW机组为例,分析不同负荷下成本与补偿及煤价对调峰收益的影响,提出东北区域火电机组分级深度调峰最佳经济策略。     

300MW级供热机组多模式深度调峰协同运行技术路线研究

为进一步提高火电企业灵活性调峰力度,最大限度实现热电解耦,提升供热机组的调峰能力和供热能力,针对东北地区某300 MW级供热机组,对比分析了高背压、低压缸切缸、抽汽+热泵、高低旁路+抽汽、低压缸切缸+热泵、抽汽+余热回收等多种调峰模式对机组性能和供热能力的影响,提出了最佳的协同运行技术路线.综合考虑机组调峰能力、发电煤耗和供热能力等因素,切缸+200 MW热泵的协同调峰模式是最优调峰方案.该方案在大幅提高机组供热能力和调峰能力的同时,降低了机组能耗,最大限度地实现热电解耦,提高机组经济性.在机组主蒸汽流量相同的条件下,切缸+200 MW热泵协同调峰模式下的机组供热能力最大,发电煤耗最低,而高低旁深度调峰方式下机组供热能力和发电煤耗最差.     

150MW级燃气—蒸汽联合循环机组调峰方式探讨

以内蒙古苏里格燃气发电有限责任公司2×150 MW级9E型、常规余热锅炉、燃气-蒸汽联合循环机组为例,阐述了该类型机组适于调峰运行的基本特性:效率高、经济性好,启停快速灵活,部分负荷时热经济性高,耗水量及排放低;对适用于该机组的几种不同调峰方式进行了探讨和比较,并对深度调峰及启停调峰方式的优缺点比较,分析后认为:苏里格电电厂2台机组采用启停调峰运行方式较合理,调峰深度可达100%,且调峰运行的经济性较高。     

150MW级燃气——蒸汽联合循环机组调峰方式探讨

以内蒙古苏里格燃气发电有限责任公司2×150MW级9E型、常规余热锅炉、燃气一蒸汽联合循环机组为例,阐述了该类型机组适于调峰运行的基本特性：效率高、经济性好,启停快速灵活,部分负荷时热经济性高,耗水量及排放低;对适用于该机组的几种不同调峰方式进行了探讨和比较,并对深度调峰及启停调峰方式的优缺点比较,分析后认为：苏里格电电厂2台机组采用启停调峰运行方式较合理,调峰深度可达100％,且调峰运行的经济性较高。     

考虑环境成本的调峰权交易研究

提出了调峰权及调峰权交易的概念.以减少环境成本为目标,对调峰权交易模型进行了详细的介绍.并以上海电网为背景,在引入自备电厂及外来电的基础上构建了调峰权交易市场,以改变传统的平均分配的调峰方式.调峰权交易市场的建立,为调峰能力强的机组提供了获得合理利润的交易方式,使调峰能力差的机组避免了停机的风险.分析表明:通过市场手段鼓励机组参与调峰可以提高机组参与调峰的积极性,同时对不同调峰性能的机组,提供一个公平的竞争环境.算例表明,调峰权参与方受益,提出的交易机制是有效的、可行的.