發(fā)布時(shí)間：2021-04-13 08:50

　　“三北”地區(qū)冬季棄風(fēng)嚴(yán)重,而熱電機(jī)組的“熱電耦合”約束一直被認(rèn)為是供暖期產(chǎn)生棄風(fēng)的主要原因。本文在傳統(tǒng)電熱聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的基礎(chǔ)上增設(shè)電網(wǎng)、熱網(wǎng)安全約束,研究網(wǎng)絡(luò)安全約束對(duì)風(fēng)電消納的影響,尋找產(chǎn)生棄風(fēng)的其它原因。針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化會(huì)引起系統(tǒng)潮流改變進(jìn)而促發(fā)安全約束,建立了考慮機(jī)組啟停與輸電線路投切的優(yōu)化調(diào)度模型,分析電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化對(duì)風(fēng)電消納的影響,并提出在考慮機(jī)組啟停及輸電線路投切情況下提高系統(tǒng)風(fēng)電消納的措施。首先,將電力系統(tǒng)的棄風(fēng)機(jī)理分析方法拓展到電熱聯(lián)合系統(tǒng),并通過傳統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型仿真,驗(yàn)證了熱電機(jī)組“熱電耦合”約束是產(chǎn)生棄風(fēng)的主要原因。通過在傳統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型中增設(shè)電網(wǎng)、熱網(wǎng)安全約束并進(jìn)行仿真分析,發(fā)現(xiàn)熱電機(jī)組在某些棄風(fēng)時(shí)段并不運(yùn)行在其“以熱定電”的下限,棄風(fēng)由電網(wǎng)安全約束引起,并詳細(xì)分析了電網(wǎng)安全約束產(chǎn)生棄風(fēng)的機(jī)理。其次,針對(duì)純凝火電機(jī)組和熱電機(jī)組故障退出或備用機(jī)組投入將改變系統(tǒng)潮流,可能觸發(fā)安全約束并引起棄風(fēng)變化,通過直流潮流法建立了輸電線路傳輸功率與節(jié)點(diǎn)注入功率之間的關(guān)系,構(gòu)建了考慮網(wǎng)絡(luò)安全約束、機(jī)組故障停機(jī)與備用機(jī)組啟機(jī)、電熱負(fù)荷損失罰沒成本的電熱聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電力系統(tǒng)棄風(fēng)機(jī)理示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-9-2.3電熱聯(lián)合系統(tǒng)棄風(fēng)機(jī)理分析2.3.1傳統(tǒng)電熱聯(lián)合系統(tǒng)棄風(fēng)機(jī)理分析熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組是一種將煤炭等化石能源轉(zhuǎn)換為電能與熱能的裝置，由于其連接電網(wǎng)與熱網(wǎng)，且具有“熱電耦合”運(yùn)行特性，大量熱電機(jī)組的并網(wǎng)使得電力系統(tǒng)與熱電系統(tǒng)間的耦合加深，因此很多學(xué)者針對(duì)電熱聯(lián)合系統(tǒng)的棄風(fēng)機(jī)理展開研究。熱電機(jī)組大致可分為兩類，背壓式機(jī)組及抽氣式機(jī)組[47]。背壓式熱電機(jī)組通過化石燃料的燃燒將鍋爐中的水加熱為高溫高壓水蒸氣，水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)做功，做功后的水蒸氣直接用于供熱。背壓式熱電機(jī)組的供電功率一定時(shí)，供熱功率不能改變，其發(fā)電功率一直滿足“以熱定電”的約束。抽氣式熱電機(jī)組的工作過程與背壓式熱電機(jī)組的不同之處在于，抽氣式熱電機(jī)組從汽輪機(jī)高壓缸或中壓缸做功后的水蒸氣中抽出一部分用于供熱，其余部分繼續(xù)做功，其發(fā)電功率并不嚴(yán)格滿足“以熱定電”的約束。抽氣式熱電機(jī)組的電熱特性如圖2-2所示。圖2-2抽氣式熱電機(jī)組電熱特性圖如圖2-2所示，抽氣式熱電機(jī)組的工作范圍在區(qū)域ABCD內(nèi)，當(dāng)熱電機(jī)組的供熱功率為h時(shí)，其供電功率在maxP與minP之間，具有一定的上下限。目前大部分熱電機(jī)組是抽氣式熱電機(jī)組，存在“以熱定電”的上下限約束。電熱聯(lián)合系統(tǒng)的棄風(fēng)機(jī)理示意圖如圖2-3所示，此時(shí)機(jī)組最小技術(shù)出力為火電機(jī)組及熱電機(jī)組的電出力下限之和。在“三北”地區(qū)的冬季供暖期，由于熱電機(jī)組具有“熱電耦合”約束，為保證供熱其電出力被迫高于一定數(shù)值。且

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-由于熱電機(jī)組的電出力下限與熱負(fù)荷有關(guān)，因此機(jī)組最小技術(shù)出力與機(jī)組最小強(qiáng)迫出力不再是常數(shù)，且其夜間數(shù)值略高于白天。此時(shí)系統(tǒng)的最小技術(shù)出力及最小強(qiáng)迫出力大幅高于非供暖期，機(jī)組最小強(qiáng)迫出力與等效電負(fù)荷的合圍面積較非供暖期有所增大，棄風(fēng)加劇。圖2-3電熱聯(lián)合系統(tǒng)棄風(fēng)機(jī)理示意圖2.3.2計(jì)及電網(wǎng)安全約束的電熱聯(lián)合系統(tǒng)棄風(fēng)機(jī)理分析為了消納棄風(fēng)，首先需要輸電線路提供充足的傳輸空間，將風(fēng)能輸送至電網(wǎng)，之后再由電網(wǎng)提供消納空間。近年來電網(wǎng)的建設(shè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上風(fēng)電的裝機(jī)速度，風(fēng)電機(jī)組常因輸電線路傳輸功率的限制而產(chǎn)生棄風(fēng)。圖2-4電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3134995