基于儲熱的熱電廠消納風電方案研究.pdf

1、當前，在我國“三北”地區(qū)冬季供暖期，因“風熱沖突”所導致的棄風現(xiàn)象越來越嚴重，已經(jīng)成為全社會關注的問題。沖突的原因在于熱電聯(lián)產(chǎn)機組為保證供熱而不得不大幅提高其最小出力，進而導致風電的上網(wǎng)空間不足。為此，本文提出了在我國熱電廠中通過配置儲熱裝置來降低棄風時段最小出力，進而消納風電的方案。論文的主要工作內容及成果如下:
　　首先，為驗證方案的技術可行性，分析了我國抽汽式機組配置儲熱后的調峰能力。首先，對配置儲熱后熱電機組的電熱運行外特

2、性進行了建模;進而，討論了其運行策略;在此基礎上，建立了計算配置儲熱后熱電機組調峰容量的數(shù)學模型;最后，利用該模型對我國北方地區(qū)典型的300MW和200MW供熱機組配置儲熱提高調峰能力的效果進行分析，結果表明:在給定的供熱中期熱負荷水平下，配置儲熱可使得2臺機組的調峰容量分別提高額定容量的21％和13％，從而為棄風電力提供大量的上網(wǎng)空間。
　　然后，為適應我國集中調度的電力運營環(huán)境，建立了含儲熱的電力系統(tǒng)電熱綜合調度模型。與傳統(tǒng)模

3、型相比，新模型增加了系統(tǒng)熱平衡約束、熱電機組的熱電耦合約束、儲熱裝置運行約束等;目標函數(shù)擴展為供電和供熱總煤耗最低。算例對模型的有效性進行了驗證，并表明，在熱電廠中配置儲熱可有效提高電網(wǎng)的風電消納水平，且消納單位電量風電的節(jié)煤量要高于電鍋爐消納方案。
　　最后，為制定考慮風電不確定性的蓄熱罐運行策略，建立了基于場景分析的含儲熱優(yōu)化調度模型，利用場景分析方法描述風電的不確定性，以各場景下系統(tǒng)煤耗量的期望值作為目標函數(shù);鑒于模型的復雜

4、性，為簡化計算，提出一種實用化方法，該方法對不同場景分別進行電熱綜合調度確定備選的運行策略，然后建立“節(jié)煤量”指標對各策略進行評價，最后選擇“節(jié)煤量”最大的策略作為蓄熱罐的次日運行策略;算例對以上兩種方法的有效性進行驗證，并表明，實用化方法與基于場景的優(yōu)化調度所得到的結果基本相同。
　　上述研究表明，在我國熱電廠中配置儲熱是促進風電、熱電友好協(xié)調發(fā)展的有效手段，可有效緩解當前“風熱沖突”問題，為我國解決棄風問題提供了一種可行方案。