大规模风电接入下的火电机组灵活性改造规划

风力发电具有极强的随机波动性,大规模风电的消纳需要火电提供辅助服务。然而,中国的火电机组普遍存在总量富余但灵活性不足的问题,严重限制了风电的消纳。文中构建了考虑火电机组灵活性改造的电力系统长期调度模型。考虑到该模型是具有多时间维度耦合特征的大规模优化模型,利用Benders分解算法,将原问题分解成关于灵活性改造的投资主问题与不同改造方案下的各调度时段的运行子问题,从而实现了对具有多时间维度的大规模优化问题的高效求解。算例分析显示,所构建的模型能够在提升电力系统运行经济性的同时促进高比例风电消纳。

火电机组灵活性改造与输电网规划多阶段联合决策方法

大规模风电并网对电力系统灵活性提出了很高的要求。针对大规模风电并网背景下的消纳问题提出了一种火电机组灵活性改造与输电网规划多阶段联合决策方法。通过将火电机组灵活性改造纳入输电网规划优化决策,统筹优化系统灵活性及传输能力,促进大规模风电并网消纳。基于规划周期内负荷功率预测曲线,并计及风电时序出力不确定性情景,以输电网建设投资成本、火电机组灵活性改造成本以及发电总成本、弃风电成本折现值之和最小为目标,以系统正常运行状态以及N-1事故状态下安全运行要求为约束条件构建火电机组灵活性改造与输电网规划多阶段联合优化决策模型,并通过大M法将所提模型转换为混合整数线性规划模型进行快速求解。算例分析验证了所提多阶段联合规划决策方法的有效性和经济效益。

基于电力系统灵活性的电力院校火电机组仿真实习方法探讨

燃煤机组的灵活性对可再生能源波动下电网的稳定安全运行具有重要作用,因此东北电力大学在对能源与动力工程专业学生进行火电机组仿真实习培训的同时有针对性的讲授提高电力系统灵活性的方法。本文主要介绍了超临界火电机组的组成与特点,机组冷态启动及快速升降负荷的教学方法,并提出了有利于仿真教学的几点建议。

考虑源侧灵活性改造及可调节电热负荷的电热联合调度模型

在对电热联合系统源侧灵活性改造的基础上,协调运用电热柔性负荷以进一步增强系统风电消纳能力。建立了纯凝火电机组深度调峰运行成本、补贴及分摊模型,以蓄热罐蓄放热特性为基础建立了配置蓄热罐后的等效热电机组调节范围扩展模型,并以弃风开启的调峰电锅炉为可调节电负荷、其输出为可调节热负荷,构建了以总运行成本最小为目标、综合考虑热电机组调节范围扩展、火电机组深度调峰改造及负荷侧可控电锅炉3种弃风消纳方案的电热联合系统优化调度模型。算例分析表明,所提模型能够对3种方案的任意组合场景进行仿真,且能在利用源侧灵活性的同时挖掘负荷侧调节潜力,依次调度成本低、消纳效果好的可调度资源,实现弃风的低成本梯级消纳。

大规模风电接入的灵活性资源优化配置方法

针对大规模风电接入带来电力系统调节能力不足的问题,本文提出了综合考虑火电深度改造、储能、负荷响应等多类型灵活性资源优化配置方法.首先,构建了灵活性评价指标并分析了系统灵活性供需平衡关系;其次,分别分析了不同灵活性资源出力特性,并探讨了火电改造和储能单独配置时的成本及弃风效果;最后,构建以经济性最优的火电改造-储-负荷响应三者结合的灵活性资源优化配置模型.通过算例分析表明,所构建的模型在保证系统灵活性供需平衡的前提下保证经济性最优.

320MW机组旁路供热改造方案及应用研究

某公司2台320 MW亚临界抽凝式汽轮机负责冬季向城区供热,随着供热面积逐年增加,机组调峰能力逐年降低,在火电机组加强调峰能力建设的紧迫背景环境下,以热定电与可再生能源消纳之间的矛盾愈发突出。为此,全面推动煤电机组灵活性改造,实施煤电机组调峰能力提升,已成为当前工程人员亟需改革的一项工作。通过对机组相关设备、系统进行评估,借鉴火电灵活性改造相关经验,对旁路供热改造方式进行全面分析,给出了合理的改造方案,且对改造后的具体应用也进行了深入研究,对热电机组灵活性改造具有示范及推广意义。

深度调峰技术在俄供定压32万千瓦超临界机组上的实践

本文对华能营口电厂一期两台俄供超临界机组的深度调峰工作进行了说明,重点阐述了调试试验过程中进行的设备治理、运行方式调整和控制系统优化等内容,在实施过程中出现的问题给出了解决办法,为国内其他俄供超临界机组提高灵活性,进行深度调峰优化改造提供了经验,具有一定的借鉴意义。

电网风电接纳能力建模及影响因素分析

风电出力的特殊性和电网调峰能力的不足导致了弃风问题的出现,合理调度和改善电源结构是解决风电接纳问题的有效途径。本文建立了包含传统水火电机组、风电、储能系统(ESS)以及外送通道在内的机组组合模型,将火电机组发电成本和弃风惩罚费用纳入目标函数,综合考虑了各种运行约束条件,得到兼顾发电成本和风电接纳的优化方案。以某省级电网为例,详细讨论了解耦供热机组"以热定电"运行方式、储能、外送通道和灵活性机组对风电年度上网电量的影响,结果表明,解耦供热机组"以热定电"运行方式、配置储能、增加外送和灵活机组均能提高电网对风电的接纳能力。

集成蒸汽喷射器的热电解耦系统全工况性能分析

为实现热电联产机组的热电解耦,提出了一种集成蒸汽喷射器的热电解耦系统,并建立了系统全工况计算模型。以某350 MW热电联产机组为案例机组,集成蒸汽喷射器的热电解耦系统作为喷射器供热机组,对两机组的运行灵活性和节煤率进行对比。结果表明:当供热量为700 GJ/h时,热电联产机组和喷射器供热机组最低电负荷率分别为50%和34%,喷射器供热机组电负荷调节范围更大;与热电联产机组相比,喷射器供热机组在一定情况下经济性更高;喷射器供热机组在高引射率、低电负荷率和低热负荷率下运行较为节能;供热量为200 GJ/h时,电负荷率低于85%才能保证喷射器供热机组相比热电联产机组经济性更好;电负荷率为80%时,热负荷率低于0.91才能保证喷射器供热机组相比热电联产机组经济性更好。

SCR脱硝系统多目标优化控制研究

燃煤机组面临着灵活运行和超低排放的双重压力,机组快速深度变负荷对选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统的控制提出了更高要求。提出一种兼顾超低排放和经济成本的多目标优化控制方法,将脱硝成本加入优化目标函数,采用预测控制结构,结合神经网络和遗传算法进行模型建立和控制量寻优,实现了喷氨量的优化控制。仿真结果表明,该方法在满足排放标准的同时降低了脱硝成本,并能适应锅炉大范围变工况运行。

火电深度调峰改造近似动态规划方法

可再生能源发电具有较强的随机性,针对火电机组灵活性不足而导致的调峰问题,提出对火电机组内部改造、配置储能和两者共同改造3种改造方案,计及火电深度调峰运行的附加成本,建立考虑机组组合问题的火电深度调峰改造规划模型,提出策略迭代近似动态规划法(Strategy Iteration Approximate Dynamic Programming,SI-ADP)对模型进行解耦求解,采用近似值函数替代传统动态规划法中精确值函数,有效避免"维数灾"发生。以改进的case9节点系统验证模型和方法的有效性,结果表明:利用SI-ADP方法求解该模型可以得到不同改造方案下经济性最优的改造策略。

330 MW汽轮机高低压旁路联合供热应用探究

现今常规火电供热机组在电网深度调峰低负荷运行时,抽汽能力有限已成为一个普遍问题。一些电厂积极探索汽轮机高低压旁路供热改造方案,用补充汽源来提高机组低负荷时的抽汽能力,以达到既减少汽轮机做功,又提高机组抽汽的目的。针对红阳热电的实际情况,2018年夏季对2号机组进行旁路供热改造。通过在实际中的应用,总结出一些操作方法和注意事项,适用于机组的灵活性改造,可保障供热机组安全稳定运行。

火力发电厂宽负荷脱硝技术研究

本文论述了几种不同的宽负荷脱硝技术,对几种技术进行深入研究,分析了各自的优缺点。机组灵活性改造,应根据机组自身特点选择一种或几种宽负荷脱硝技术,在机组低负荷或深度调峰运行工况时,NOx排放满足相关标准要求。