基于改进MOBCC算法的热电联合系统经济环境调度

热电联产因其节能减排作用成为综合能源系统的重要组成部分,对于热电联合系统经济环境调度问题,采用基于帕累托支配的改进MOBCC算法求解,改进MOBCC算法在收敛性、解集的多样性和时间效率上具有优越的性能。采用基于约束违反指数的约束处理方法处理约束条件,并采用基于目标满意度与目标权重之间关系的多目标决策方法选择最优折衷解。算例分析表明,热电联合系统经济环境调度能够通过设置目标权重兼顾热电联合系统运行的经济目标和环境目标,实现热电联合系统的优化运行,同时验证了改进MOBCC算法的有效性。

附加热源对热电联合系统收益影响分析

建立了配置附加热源的供暖季时序生产模拟模型,并根据东北地区现有电力调峰补偿机制建立了各主体效益模型,分析了附加热源运行对各主体效益的影响。算例分析表明,附加热源配置有利于风电友好并网,热电厂面临损失。此外,还为附加热源的配置和运行提出了一些建议,对进一步完善调峰补偿机制具有指导意义。

计及需求响应的热电联合系统优化调度策略

传统热电联合调度中,系统在负荷高峰时调峰能力不足,导致弃风现象高发。鉴于此,本文提出一种计及需求响应的热电联合系统优化调度策略,将需求响应融入传统发电日前调度计划,建立了同时考虑分时电价参与电力平衡和分时热价参与热力平衡的日前经济调度模型。以系统煤耗量最小为目标函数,考虑系统运行约束,机组运行约束,热网储热约束和需求响应约束进行日前调度。最后将本文提出的调度策略应用于热电联合系统实际算例,并与传统调度策略进行对比,算例分析结果表明,基于需求响应的热电联合系统优化调度策略可以提高系统经济性和消纳风电能力。

计及燃气-蒸汽联合循环机组的热电联合调度模型

为了解决北方城市冬季供暖期的空气污染问题,我国正积极发展"煤改气"技术,将传统的燃煤热电机组改为燃气热电机组。建立了燃气-蒸汽联合循环机组的数学模型,并以系统成本最低为目标函数,构建了包含燃气-蒸汽联合循环机组的热电联合系统调度模型。分析了燃气-蒸汽联合循环机组替换传统热电机组后,燃气-蒸汽联合循环机组比例变化、风电渗透率不同对电网弃风率的影响。算例分析表明,燃气-蒸汽联合循环机组替换常规热电机组虽然增加了运行成本,但有利于电网消纳弃风。

考虑供热系统多重热惯性的电热联合系统协调优化

针对热电联合系统中电、热能传输特性不同导致的电网与热网不协调的问题,提出一种考虑供热系统多重热惯性的电热联合协调优化策略。该文首先考虑固体储热体实际物理模型,采用ANSYS有限元软件对储热体温度场进行三维数值仿真。其次,建立固体电储热锅炉热惯性模型,同时建立供热网络和建筑物的热惯性模型。以热电联合系统运行成本最小为目标,建立考虑热力系统多重热惯性(multiple thermal inertia,MTI)的电热协调优化运行模型。最后以东北某地热电联合系统为仿真算例,结果表明,考虑热力系统多重热惯性的电热联合协调优化运行策略可以有效降低电热耦合强度,提高系统的灵活性和经济性。

计及电热混合储能的风电消纳低碳经济调度模型研究

为降低“三北”地区冬季供暖期弃风率及减少发电过程中碳排放对环境的污染,提出一种计及电热混合储能的风电消纳低碳经济调度模型。首先,提出电热混合储能系统运行策略,所提策略将弃风与电、热两种储能设备的运行状态结合起来,构建电热混合储能系统数学模型。其次,在考虑碳交易机制基础上,兼顾系统运行的经济性和低碳性以系统综合运行成本最低为目标,建立包含风电、常规火电机组、热电联产机组以及电热混合储能的热电联合系统低碳经济调度模型。最后,通过算例仿真分析不同储能方式下储能设备之间的相互影响,并进一步对4种储能方式下系统的风电消纳效果、碳排放以及经济成本进行分析。分析结果证明,在电热混合储能方式下的系统风电消纳能力最优且碳排放最低。

Research on a simulated 60 kW PEMFC cogeneration system for domestic application

The electrical and thermal performances of a simulated 60 kW Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) cogeneration system are first analyzed and then strategies to make the system operation stable and efficient are developed. The system configuration is described first, and then the power response and coordination strategy are presented on the basis of the electricity model. Two different thermal models are used to estimate the thermal performance of this cogeneration system, and heat management is discussed. Based on these system designs, the 60 kW PEMFC cogeneration system is analyzed in detail. The analysis results will be useful for further study and development of the system.