热电联产机组利用热网动态特性提升实时灵活性的自调度策略

热电联产(combined heat and power,CHP)机组可利用区域供热网络(districtheatingnetworks,DHNs)的动态特性为电力系统提供灵活性。针对CHP机组参与在日内灵活性交易市场的决策问题,提出一种利用热网动态特性提升CHP机组实时灵活性的自调度策略。在分析利用DHNs动态特性提供实时灵活性机理的基础上,将CHP机组日内自调度周期划分为灵活性服务期和热平衡恢复期两个阶段,分别建立基于质调节和以质调节为主量调节为辅的优化调度模型,采用基于广义相量法的供热网络动态模型刻画质调节过程供热网络约束,以其增量网络模型反映量调节对供热网络的影响,形成DHNs在自调度周期的热平衡网络约束方程;通过在热平衡恢复期引入量调节,增加灵活性服务期的热功率调节能力,进一步释放CHP机组电功率调节能力。通过算例分析,验证在质调节过程中适度引入量调节对CHP机组灵活性提升的作用,在日内灵活性市场的向上和向下灵活性需求时段,相较于质调节策略,CHP机组的总利润变化量分别得到了25.6%和24.5%的提高,即验证所提自调度策略的特点和有效性。

Optimal Operation Control Strategies for Active Distribution Networks Under Multiple States:A Systematic Review

With the large-scale integration of distributed renewable generation(DRG)and increasing proportion of power electronic equipment,the traditional power distribution network(DN)is evolving into an active distribution network(ADN).The operation state of an ADN,which is equipped with DRGs,could rapidly change among multiple states,which include steady,alert,and fault states.It is essential to manage large-scale DRG and enable the safe and economic operation of ADNs.In this paper,the current operation control strategies of ADNs under multiple states are reviewed with the interpretation of each state and the transition among the three aforementioned states.The multi-state identification indicators and identification methods are summarized in detail.The multi-state regulation capacity quantification methods are analyzed considering controllable resources,quantification indicators,and quantification methods.A detailed survey of optimal operation control strategies,including multi-state operations,is presented,and key problems and outlooks for the expansion of ADN are discussed.

计及热网灵活性恢复过程的电热综合能源系统鲁棒超前调度

热网的动态特性使其能够为电力系统提供可观的灵活调节能力,促进新能源并网消纳。然而,如何充分挖掘、准确评估热网的灵活性潜力而尽可能维持热能供需的长期平衡,减少灵活性潜力挖掘对热网运行的影响是当前亟待解决的问题。为此,提出了计及热网灵活性恢复过程的电热综合能源鲁棒超前调度方法。首先,设计了热网灵活性恢复策略,进而构建了兼顾灵活性供给与恢复过程的热网灵活性量化模型。其次,引入风电接纳风险指标,兼顾系统运行成本与风险,构建电热综合能源系统鲁棒超前调度模型。而后,融合分段线性近似、大M法等,设计了兼顾计算精度与效率的求解方法。最后,基于小型规模测试系统,验证了所提方法的有效性。算例分析结果表明:相较于传统的电-热系统协同调度策略,采用所提方法,风电可接纳范围提升10.72%,综合成本降低0.87%,有效提升了系统的安全性及经济性。同时,基于大型规模测试系统,验证了所提模型求解方法具有良好的计算效率。

以热定电模式下热电联产机组电功率灵活调节能力分析

"以热定电"模式下热电联产(CHP)机组的电功率输出受机组供热负荷制约,对于以采暖负荷为主的CHP机组,区域集中供热系统的供热时滞性和采暖用户的热惯性使其供热负荷具有灵活性,其电功率输出仍具有一定的灵活调节能力。分析了供热管网热损失、供热时滞性,以及采暖用户热惯性对CHP机组供热负荷的影响,并利用生产模拟方法生成供水温度、抽汽量与供热负荷样本数据,通过拟合方法将抽汽量表达为供水温度与供热负荷的函数,用以描述汽水换热器的热传递过程。在此基础上,构建了一种CHP机组电功率灵活调节能力评估模型。算例分析证明,所述模型可用于分析CHP机组利用供热时滞性和热惯性作用所能提供的电功率调节范围,以及相应的成本指标。

面向电源侧灵活性提升的热电解耦技术综述

热电解耦作为热电机组灵活性改造的关键技术,可有效提升热电厂的调峰和供热调节能力,提升电源侧灵活性,是促进新能源消纳的重要措施之一。本文首先梳理了国内外热电解耦的主要技术手段,对配置储热水罐、配置电锅炉、切除低压缸、高背压改造、旁路供热和余热供热等六种典型热电解耦技术的运行特性进行分析,然后结合实际工程案例,对热电解耦技术的投资成本、调峰能力提升、供热能力提升以及能耗影响进行了论述,最后从理论与实践结合的角度对比了不同的热电解耦技术对热电厂的技术和经济影响,着重分析了其对热电机组灵活性的影响。

供热机组提升供热能力和电调节能力技术

供热机组实施旁路联合供热、低压缸零出力供热或旁路联合耦合低压缸零出力供热改造,均可实现供热能力和电出力调节能力的有效提升,并在运行中可实现各个供热模式之间的灵活无扰切换。以一200 MW供热机组为研究对象,建立热力模型,研究4种供热模式对提升机组供热能力和电出力调节能力的影响规律。结果表明:以抽汽供热模式为对比基准,低压缸零出力供热、旁路联合供热、旁路联合耦合低压缸零出力供热改造方案的最大供热负荷分别提升了19.2%,15.7%和35%;定供热量下的电出力调节能力分别提升了18.4%,27.1%和40.8%;定电出力下的供热煤耗分别提升了-2.05 kg/GJ,9.24 kg/GJ和5.62 kg/GJ。建议供热机组根据自身实际情况及电网调峰政策选择最适合的改造方案。