【摘要】：近年來綜合能源系統(tǒng)在發(fā)達國家快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,世界各國對其都予以了高度關(guān)注,由此電熱兩系統(tǒng)之間的協(xié)同調(diào)度工作也得到了越來越高的關(guān)注度。由于傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)互相獨立的特點會使得能源浪費嚴重和結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化,因而將獨立的電、熱兩個系統(tǒng)在某個區(qū)域范圍內(nèi)進行綜合協(xié)調(diào)管理,構(gòu)成電熱耦合的區(qū)域能源系統(tǒng),可以降低能源的使用量。區(qū)域能源系統(tǒng)逐年發(fā)展,系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)也愈發(fā)復雜,設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)間的耦合關(guān)系也愈發(fā)多樣,因而使得區(qū)域能源系統(tǒng)的協(xié)同管理與調(diào)度也變得不易。我國一些諸如遼西北地區(qū)的區(qū)域均存在風力發(fā)電較為發(fā)達但棄風嚴重的特點,對這些區(qū)域的電-熱耦合系統(tǒng)的能量網(wǎng)絡(luò)進行解耦計算是一個新的研究領(lǐng)域。因此,本文以對區(qū)域綜合能源系統(tǒng)建模仿真研究為重點,對該區(qū)域進行了詳細的穩(wěn)態(tài)功率分布計算。首先在研究了電力、熱力以及電熱耦合系統(tǒng)的定義和特性的基礎(chǔ)上,以特定的條件對電熱耦合系統(tǒng)中各個穩(wěn)態(tài)設(shè)備的模型進行搭建,主要包括鍋爐系統(tǒng)模型、背壓式汽輪機組模型、熱水傳輸模型、電力傳輸模型以及建筑物熱負荷模型,并制定了功率平衡、支路潮流約束和節(jié)點電壓約束等相關(guān)的約束條件。然后根據(jù)各個穩(wěn)態(tài)設(shè)備模型,綜合運用組合式熱電網(wǎng)絡(luò),組建了能量網(wǎng)絡(luò)方程并研究了求解方法。采用聯(lián)合計算的方法,以遼西北地區(qū)某市局部電網(wǎng)為算例,代入相關(guān)狀態(tài)變量后對各個穩(wěn)態(tài)設(shè)備模型進行仿真分析。最后,考慮以電鍋爐作為熱源,并且計及建筑物儲熱特性的情況下,對電熱耦合系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)功率分布進行分析。通過分析結(jié)果,以遼西北地區(qū)為例,合理分配某市熱電廠熱電比例,實現(xiàn)對該區(qū)域能源系統(tǒng)的綜合管理,因此改善了遼西北地區(qū)在冬季供暖期對風電的消納問題,減少了該區(qū)域的用煤量,在電熱耦合層面起到了保護環(huán)境、減少污染的作用。
【學位授予單位】：沈陽工程學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM73;TK01
【圖文】：

主要是通過主汽門和調(diào)節(jié)汽門的蒸汽。標準排汽是熱能來源之一，其在調(diào)解器的作用下逡逑通過加熱裝置給熱介質(zhì)傳遞熱能，最終排出的蒸汽會重新冷凝，通過回水管路重新回流逡逑至鍋爐，全程工況如圖２．１所示。逡逑牛逡逑電功率／ＭＷ逡逑戶ｍａｘ邋邐７逡逑邐１邐１邐？逡逑＾ｍｉｎ邐熱功率／ＭＷ逡逑圖２．邋１背壓熱電機組全程工況圖逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｔｈｅ邋ｆｕｌｌ邋ｗｏｒｋｉｎｇ邋ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｂａｃｋ邋ｐｒｅｓｓｕｒｅ邋ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ邋ｕｎｉｔ逡逑通過圖２．１可以得出，由背壓式汽輪機發(fā)電機組所發(fā)出的電功率是受熱負荷控制的，逡逑所以不能同時滿足熱、電負荷的需求。且背壓式汽輪機組宜采用于熱負荷相對穩(wěn)定的系逡逑統(tǒng)中，因為其有以熱固電的特點，發(fā)電量取決于熱負荷。但雖然背壓式汽輪發(fā)電機組有逡逑上述的一些缺點，但是較其他機組相比具備的排汽壓力高，蒸汽的焓降較小的優(yōu)勢還是逡逑很大的，因此對比于排汽壓力較低，焓降較高的凝汽式汽輪機，當二者所發(fā)功率相同時，逡逑背壓式機組所需蒸汽量較高，每單位功率所需產(chǎn)生的蒸汽量也要比凝汽式汽輪機高［５６］。逡逑除此之外，在排汽過程中背壓式汽輪機組所產(chǎn)生的熱量有很大一部分都被熱用戶進行消逡逑耗，所以冷源損失不會存在，因此從燃料的熱利用系數(shù)角度分析，背壓式汽輪發(fā)電機組逡逑的熱效率比凝汽式汽輪發(fā)電機組要高。逡逑－１０邋－逡逑

邐２電熱耦合系統(tǒng)研究逡逑圖２．３邋（ａ）為背壓式汽輪機調(diào)節(jié)示意圖。錯油門４既可由調(diào)壓器２控制，也可由調(diào)逡逑．邐速器１控制。當熱負荷決定機組的運行狀態(tài)時，并列在電網(wǎng)中的汽輪機組，轉(zhuǎn)速與調(diào)速逡逑器滑環(huán)位置都將保持不變。此時，熱負荷的變化將使排汽壓力改變，在彈簧壓力的作用逡逑下，調(diào)壓器活塞移動，帶動錯油門使高壓油進入油動機５的上腔或下腔，同時使油動機逡逑非進油腔與回油接通，油動機活塞移動，將調(diào)解汽門開大或關(guān)小，以適應(yīng)熱負荷的需要。逡逑調(diào)壓系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性大致一致，如圖２．３邋（ｂ）所示。此時，機組背壓（排逡逑汽壓力）＾相當于轉(zhuǎn)速《，調(diào)壓器活塞位移ｚ相當于調(diào)速器滑環(huán)位移ｚ，而供熱蒸汽量逡逑Ｄ則相當于機組功率Ｐ。因此可得到調(diào)壓系統(tǒng)的壓力不等率＼，它表示最小蒸汽流量時逡逑的最高背壓與最大蒸汽流量時的最低背壓之差與額定壓力＆之比

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本文編號：2742613