“双碳”背景下受端电网火电机组增加调相功能关键技术

随着新型电力系统推进建设,受端电网逐步形成了高比例可再生能源和高比例跨区直流接入的典型特征。在发生直流闭锁、换相失败等故障情况下,受端电网暂态电压支撑需求骤增。由于同步电源开机占比逐渐降低,动态无功资源缺口逐渐加大。静止无功补偿能力较弱,新建调相机成本较高,利用存量火电机组增加调相功能成为技术经济的最优选择。首先分析了“双高”型受端电网的暂态电压支撑需求和调相机的电压支撑机理,并对国内外火电机组增/改调相功能的案例进行了综述。在此基础上,基于河南鸭河口火电机组增加调相功能工程实践,提出了火电机组增加调相功能的关键技术,开辟了一条面向高比例可再生能源接入的受端电网电压暂态支撑能力和存量火电机组利用率提升的有效技术路径。

中国天然气储气调峰方式研究

为有效缓解冬季供气紧张局面,保障天然气安全平稳供应,应统筹考虑地下储气库、LNG接收站、气田等多种调峰手段,提出适应中国国情的调峰方式及战略部署。为此,借鉴国外典型国家及地区的调峰经验,归纳出当前中国天然气调峰所面临的主要问题:(1)地下建库地质条件复杂,建设速度缓慢;(2)LNG接收站调峰方式抗风险能力较弱;(3)气田调峰不利于气田科学开发。针对不同地区天然气市场需求量、地质条件的差异,比较不同调峰方式的功能及成本,提出中国天然气调峰的布局方式:(1)东部沿海地区应充分利用低油价的时机,发挥已建储罐的周转能力弥补地下储气库调峰能力的不足,近期采取地下储气库与LNG调峰并重的策略,中远期调峰手段逐渐转向以地下储气库为主,LNG为辅;(2)在四大气区(塔里木、青海、西南、长庆)周边首先应充分利用已建地下储气库进行调峰,当地下储气库无法满足调峰需求时,可利用气田进行辅助调峰;(3)其他地区则应进一步寻找地下储气库建库目标,加快地下储气库建设,以地下储气库调峰为主,管网调配为辅。

规模化新能源接入下受端电网调峰方式综合评估研究

规模化新能源接入下受端电网调峰问题逐渐暴露,有必要对其调峰手段和效果进行综合评估研究。为此提出了规模化新能源接入下受端电网多种调峰方式组合的综合评估方法。首先根据风电、光伏场站实际数据,采用截断通用分布模型拟合新能源出力;接着建立了受端电网调峰方式以及调峰能力评估指标体系,提出了多种调峰组合方式参与调峰的能力评估模型,运用随机规划和启发式算法对模型进行求解;最后采用客观熵权法对各种调峰组合方式进行综合评估,得到不同新能源渗透率场景下的最优调峰组合策略建议。以IEEE 57节点系统为例,验证了所提方法的有效性和实用性。

输气管道干线末段储气调峰研究

介绍了确定城市天然气调峰量的几种方法,分析了输气管道干线末段储气调峰的原理,结合具体的工程实例,认为输气管道干线末段储气是利用管道本身具有的储气能力,调节平稳供气和不稳定用气之间的矛盾,是一种便捷灵活的方法。

T波峰末间期对慢性收缩性心力衰竭患者预后的预测价值

目的探讨T波峰末间期(TpTe)对慢性收缩性心力衰竭(简称心衰)患者预后的预测价值。方法回顾性调查和分析湖北地区8地市12家三级甲等医院2000年至2010年心衰住院患者临床资料,所有患者电话随访。根据TpTe四分位间距分为≥114 ms、88～113 ms、68～87 ms和≤67 ms组。单因素Kaplan-Meier曲线分析TpTe各组总死亡、心血管病死亡、心衰死亡、和心源性猝死有差异性。多因素Cox生存分析确认心衰患者不同预后的危险因素。受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析TpTe、槡TpTe/RR是否增加预测的灵敏度和特异度。结果①共11067例患者纳入本次研究。将性别、年龄、心率、左室射血分数、病因、肾功能、心房颤动及治疗措施等指标加入多因素Cox回归分析,发现TpTe延长是总死亡、心血管病死亡和心衰死亡增加的独立危险因素,风险(95%CI,P)分别为1.002(1.001～1.002,<0.01)、1.002(1.001～1.003,<0.01)和1.002(1.001～1.003,<0.01);②ROC曲线分析发现不包含QTc、TpTe和槡TpTe/RR的预测模型预测总死亡、心血管病死亡、心衰死亡和心源性猝死的响应率分别为79.30%(Chic-square 1 893.25,P<0.01)、72.20%(Chic-square 2 771.33,P<0.01)、73.90%(Chic-square 2998.21,P<0.01)和71.90%(Chic-square 323.07,P<0.01)。分别加入QTc、QTc和TpTe、QTc和槡TpTe/RR的模型不增加预测模型的灵敏度和特异度。结论虽然TpTe延长增加慢性收缩性心衰患者的死亡风险,但不增加预测的灵敏度和特异度。

中海油面向长江以北地区天然气产供储销新体系构建

中国海洋石油集团有限公司(以下简称中海油)在长江以北地区的天然气产供储销体系建设尚处于起步阶段。为了加快进度,根据国家天然气产供储销体系建设的思路,基于中海油在该区产供储销体系的现状,构建了具有中海油特色的天然气产供储销体系。该体系具有以下特点:①布局框架由7大具有中海油典型特色的支柱支撑,体系量化分析结构由12项要素组成,可以系统化地评估企业建设天然气产供储销体系中的总体适应性,逐一有效地识别具体设施的冗余程度或“瓶颈”所在;②以有限度的预期市场目标为导向,以储气设施建设为突破点,以区域“自平衡”为体系核心,以具有一定富裕量的“资源—设施—市场”平衡为建设原则。结论认为:①在长江以北地区,通过“海气+LNG”资源统一协同和“四点、N站、一网”的天然气基础设施布局,可以形成较大规模和互相支撑的天然气年周转、气化外输、储气和调峰能力;②依托于“资源池”的统筹调配和LNG接收站的小时级调峰能力,可以为高波动的用气需求量提供高弹性的供气保障;③在长江以南沿海地区产供储销体系的富裕能力能够直达或商业互换至长江以北地区,依托海上LNG资源的灵活调度和陆上外输管道气的流向调配,可以在更大范围内为长江以北地区天然气产供储销体系建设提供支撑和互济保障。

输气管道末段储气能力计算

输气管道末段储气是最经济的短期调峰方式,末段储气能力的计算能为天然气管道供气系统的规划、设计和运行管理提供理论指导。在合理的假设基础上,建立了较真实反映输气管内气体等温流动的方程组,并采用混合TVD方法求解该方程组,结合计算机编程,对输气管道末段的流量和压力等参数进行模拟。通过分析模拟数据,进而计算出输气管道末段储气能力,并通过算例加以说明。

“双碳”目标下中国天然气行业高质量发展建议

天然气具有灵活、安全、清洁、低碳等优势,在碳达峰碳中和过程中可发挥关键支撑作用。当前及今后一个时期内,中国天然气行业的发展仍面临进口规模大、气电经济性差、储气调峰能力不足、清洁低碳转型难度大等诸多挑战。建议处理好发展与安全的关系,继续加大对国内天然气勘探开发的支持力度,构建稳定、多元、有弹性、韧性强的进口天然气供应体系,完善多能协同共保机制;处理好短期与长期的关系,以减污降碳协同替代、支撑新能源规模发展、最终实现集中式利用深度降碳为路径,分阶段优化完善天然气利用政策体系;处理好政府与市场的关系,建立健全天然气应急调峰体系,完善促进灵活电源发展的市场机制;处理好发展与减排的关系,加强全生命周期的甲烷排放管控,推进油气生产清洁化、低碳化、智能化发展。

区外来电对高受电比例受端电网辅助服务的影响

近年来,特高压工程大量建成投运,使得受端电网受电比例大幅增长。为了保证大电网运行的可靠性和调峰性,辅助服务在高受电比例的受端电网显得尤为重要。针对受端电网的辅助服务,分析探讨区外来电特性对受端电网调峰、备用的影响。在优化后调峰需求、备用需求中,将区外来电等效成三段式出力,利用多特性机组组合模型,仿真区外来电对本地机组的影响。经过仿真可以得出,相同来电容量的区外来电,火电对受端电网调峰能力影响较大、备用较小,水电由于其丰水期满发出力对低谷期备用需求影响最大,风电由于其反调峰特性对调峰影响最大,其不确定性和低谷高出力对低谷备用影响很大。

燃煤热电联产系统冷端余能供热改造研究进展

高比例间歇性可再生能源的嵌入提高了对燃煤机组调峰能力的要求。在居民供暖需求量日益增加的背景下,热电联产系统冷端余能供热改造可有效缓解系统调峰能力不足和供热量不够的问题。介绍了高背压、热泵余热回收及低压缸“零出力”3种供热改造方式。通过具体改造实例对高背压供热改造方案进行了评估;以吸收式热泵为主,介绍了热泵余热回收供热改造原理并分析了其性能参数;以切除低压缸进汽、光轴改造为例,介绍了低压缸“零出力”供热改造方式的特点。总结了3种供热改造方式的适用情况,以期为后续的燃煤热电联产系统冷端余能供热改造提供参考。

华南某地区长输天然气管道建设初期调峰方案比选

在安全、经济的前提下,为了满足华南地区“西气东输”三线工程某长距离输气支干线用户的月调峰需求,根据管道设计初期的工程实践情况,充分参考国内输气管道建设经验,从调峰能力、建设投资、技术成熟度的角度全方位对比了输气管道末段储气调峰、LNG调峰和气田调峰等3种方案。比选结果表明:①输气管道末段储气调峰经济成本低,但管道末段储气能力较差,不能满足工程调峰需求;②LNG调峰从技术和设备能力来看能够满足需求,相关流程设备已实现国产化,但前期投资和运行成本较高,不具备经济性;③气田调峰方式会对气田开发带来负面影响,但其成本低且通过科学有效的调峰控制方案能够减少不利影响。综合比选后,结论认为:采用调峰能力强、经济性优、安全可靠的“气田调峰+管道末段储气调峰”作为管道建设的调峰方案能够满足管道天然气用户的调峰需求。

面向提升绿证需求的跨区互联系统经济低碳调度策略

中国高比例可再生能源并网引起的电力系统弃电问题愈发严重。为提升系统运行中可再生能源消纳率,文中提出一种面向提升绿证需求的跨区互联系统经济低碳调度策略。首先,针对送端发电互补特性和受端系统调峰能力对跨区互联系统进行建模。其次,建立面向提升绿证购买需求的绿证-碳联合交易模型,实现了绿证购买者从售电企业到火电机组的转换,同时针对绿证交易模型,提出基于绿证供需关系的绿证交易定价机制,通过价格信号灵活调整绿证购买量。最后,考虑送端风电不确定性带来的风险成本,建立以跨区互联系统总成本最小为目标的日前优化调度模型。仿真算例表明,文中所提调度策略可促进可再生能源跨区消纳,改善系统运行经济性,降低碳排放。

陕京输气管道配套储气库冬季调峰优化

环境温度、节假日等因素对北京市天然气用气量的影响显著,特别在冬季采暖期,用气不均衡性问题比较突出。针对陕京输气管道系统的技术现状和供销气特点,冬季调峰采用了管道末段调峰和储气库调峰相结合的方式。在管道末段调峰能力受限的条件下,对大港储气库群的调峰方式进行了优化,有效解决了京津冀冬季用气调峰问题。

风电并网下含核电受端电力系统调峰问题研究

[目的]随着风电装机规模和比重的不断提升,受风电反调峰特性的影响,含核电的受端电力系统(如广东电网)在汛期的调峰问题将更为凸显。为了保障多类型电源协调发展和电网的安全可靠运行。[方法]针对风电并网下含核电的受端电力系统调峰问题,在充分分析国内外核电机组参与调峰情况及其技术经济性的基础上,结合常规确定性调峰校核方法存在的不足,提出了确定性与概率性相结合、典型周/典型日和全年8760 h全景模拟相结合的系统调峰平衡分析方法。[结果]以我国某沿海省级电网为例,采用所提方法,分析不同风电和外电场景下电网的调峰形势,并提出相应措施建议。[结论]所述方法能够发挥确定性与概率性两种方法各自的优点,对系统调峰平衡进行更为全面和有效的分析与校核。

某型发电机转子故障分析

燃气轮机发电机作为调峰机组担负着电网调峰调频的重要作用。启停频繁、工况多变导致其运行条件相对较差,发电机转子特别是端部绕组作为高速旋转部件受力情况复杂,长期启停调峰使转子故障概率增大,甚至造成转子绕组开路导致发电机无法励磁,异常现象随转速变化呈现不稳定状态,故障排查难度较大。工程师在不同工况下进行试验验证,查找故障点,分析原因,转子返厂进行解体修复,提出改进措施,提高主设备运行可靠性。

榆林-济南输气管道调峰方式优选

天然气长输管道受下游用户用气不稳定的影响,一定时间内必然处于进销不平稳状态。如何借助管道现有调峰手段,确定科学、合理、高效的调峰方案是管道运营企业追求的目标。以榆林-济南输气管道(榆济输气管道)为例,评估了该管道在不同输气量下的末端调峰能力,分析了配套储气库的注采气能力及工作要求,测算了管网下游用气不均衡系数,最终结合管网实际情况,提出了优选调峰方案的措施及步骤。将榆济输气管道调峰优化问题程序化、指标化,提高了制定方案的及时性、科学性及经济性。以该管道2012-2013年冬季的调峰问题为例,验证了优化方法的可行性,得出了日调峰以管存为主,季节性调峰应采用管存及储气库联合调峰,满负荷运行状态下管存尽量不调峰等共识,将有效指导管道的运行管理工作。

特高压输电背景下火电企业调峰辅助服务策略研究

跨省跨区特高压输电有助于缓解受端省份高峰时段电力供应紧张的局面,促进电力资源在更大范围内的优化配置。然而,随着区外来电规模的不断扩大,受端火电企业的发电空间和电量收入大幅减少、调峰需求剧增,亟待分析区外来电对受端省份火电企业的影响,并提出该背景下火电企业的经济效益提升策略。本文首先通过对比有无区外来电时受端电网的火电运行方式,量化分析区外来电对受端电网火电企业的影响;其次,构建火电机组调峰成本模型,并结合与调峰相关的政策要求,分析火电企业参与调峰的补偿模式;最后,选取30万千瓦、60万千瓦火电机组参与调峰,计算两者在不同出力下的总调峰成本投入与调峰度电成本。算例结果表明:30万千瓦、60万千瓦机组参与投油深度调峰的度电成本远高于其他阶段的度电成本,且60万千瓦机组在任一调峰阶段的度电成本均更低,由此说明火电企业应该优先安排大容量机组参与调峰,并合理控制机组的调峰深度,使其负荷率尽量不低于40%。

多气源条件下LNG接收站储存规模分析

基于某地区天然气供气及用气特性采用动态分析的方法分析LNG接收站储存规模、LNG接收站每月库存变化情况及趋势、上游LNG船次。调整船期,在保证下游季节调峰要求的前提下,降低LNG接收站的投资额。动态分析的方法可用于设计前期确定LNG接收站储存规模,确定经济合理的储罐数量,初步掌握均匀来船和船期调整后LNG接收站库存变化情况。

特大型城市天然气储备与应急调峰

对国内外一些特大型城市天然气储备和应急调峰情况进行分析,对特大型城市的天然气储备及应急调峰设施建设与发展提出建议。

《城镇燃气设计规范》储气调峰条文修订建议

分析我国天然气储气调峰能力严重不足的现状,以及关于深化天然气体制改革、构建多层次天然气储备体系的政策要求,论述修订《城镇燃气设计规范》储气调峰相关条文的原因和依据。从调峰、储气的概念和相互关系、调峰责任主体、储气责任量化、储气规模计算基数、储气方式和输送保障、可替代气源用于储备的原则等方面进行思考,提出规范相关条文修订的建议。