發(fā)布時(shí)間：2020-05-12 14:02

【摘要】：隨著風(fēng)電滲透率越來越高,電網(wǎng)的調(diào)峰壓力日益突出。尤其在“三北”地區(qū)的供暖季,熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組“以熱定電”的運(yùn)行模式,進(jìn)一步加大了系統(tǒng)的調(diào)峰壓力,并導(dǎo)致棄風(fēng)限電。本文以緩解系統(tǒng)調(diào)峰壓力、提升風(fēng)電消納水平為目標(biāo),將火電機(jī)組靈活性改造作為解決方案,研究火電機(jī)組靈活性改造的深度及其經(jīng)濟(jì)效益。本文的主要工作及研究成果包括:(1)采用時(shí)序模擬仿真法計(jì)算風(fēng)電消納能力。分析了某區(qū)域電網(wǎng)的電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、風(fēng)電特性,并通過基于時(shí)序模擬仿真的方法量化評(píng)估了該區(qū)域電網(wǎng)供暖季風(fēng)電消納能力。研究結(jié)果表明,該區(qū)域電網(wǎng)在供暖季具有巨大的調(diào)峰壓力,風(fēng)電消納能力有限。(2)采用概率最優(yōu)潮流方法確定火電靈活性改造的優(yōu)先級(jí)及深度。通過Nataf逆變換的方法生成具有相關(guān)性的樣本;對(duì)樣本點(diǎn)進(jìn)行最優(yōu)潮流計(jì)算,通過對(duì)機(jī)組出力結(jié)果進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì),確定火電靈活性改造的優(yōu)先級(jí);依據(jù)改造優(yōu)先級(jí),對(duì)機(jī)組出力下限的約束條件進(jìn)行相應(yīng)修正,再次求解概率最優(yōu)潮流問題,確定火電靈活性改造的深度。以某市電網(wǎng)作為算例,確定消納不同比例風(fēng)電場景下的火電靈活性改造的優(yōu)先級(jí)及深度,研究結(jié)果一方面可為相關(guān)規(guī)劃部門確定火電靈活性改造優(yōu)先級(jí)及深度提供決策依據(jù),另一方面可為該地區(qū)火電靈活性改造經(jīng)濟(jì)效益的研究提供數(shù)據(jù)與場景基礎(chǔ)。(3)采用凈現(xiàn)值法評(píng)估火電靈活性改造經(jīng)濟(jì)效益。分析了火電機(jī)組參與調(diào)峰的過程;對(duì)火電機(jī)組靈活性改造的成本、火電機(jī)組在不同調(diào)峰補(bǔ)償模式下的調(diào)峰收益進(jìn)行分析;通過凈現(xiàn)值法計(jì)算靈活性改造機(jī)組的成本回收年限,以此評(píng)估對(duì)火電靈活性改造的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)算例系統(tǒng)中不同場景下靈活性改造機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析評(píng)估,根據(jù)評(píng)估結(jié)果對(duì)政府相關(guān)部門、電網(wǎng)公司和發(fā)電企業(yè)提出相應(yīng)建議,以提高風(fēng)電消納水平和火電機(jī)組參與靈活性改造的積極性。
【圖文】：

。千瓦時(shí)，但仍未滿足《可再生能源法》對(duì)全額保障購買制度的相關(guān)要求。逡逑我國資源稟賦及火電的低發(fā)電成本決定了我國發(fā)電裝機(jī)以火電為主。特別是逡逑在“三北”地區(qū)，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的比例較高。供熱期間，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組實(shí)行“以熱逡逑定電”方式來保證民生的供熱。系統(tǒng)最小出力很難降低，即使在大風(fēng)期間也只能產(chǎn)逡逑生有限的風(fēng)電。在“三北”地區(qū)，熱電機(jī)組占比７０％以上。在供熱期間，熱電機(jī)組逡逑的最低出力只能降到６５％，否則將會(huì)影響供熱品質(zhì)。因此，許多地區(qū)的風(fēng)電沒有被逡逑接納的空間，只能進(jìn)行棄風(fēng)。尤其在東北地區(qū)，抽水蓄能、天然氣等靈活性電源的逡逑發(fā)展受到限制。供暖季的大風(fēng)期與供熱期重疊，并且風(fēng)電具有反調(diào)峰的特點(diǎn)，這使逡逑得調(diào)峰變得更加困難。尤其在春節(jié)期間，常常需要通過大量棄風(fēng)進(jìn)行調(diào)峰。逡逑圖Ｍ為不同國家之間的機(jī)組調(diào)峰能力的對(duì)比分析。我國熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的調(diào)峰逡逑能力只能達(dá)到額定容量的７０％，但丹麥、德國的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的調(diào)峰能力己經(jīng)能逡逑到機(jī)組額定容量的２０％和４０％。我國的純凝機(jī)組調(diào)峰能力能夠達(dá)到額定容量的逡逑５０％，但丹麥和德國已經(jīng)能夠達(dá)到２０％和２５％。增強(qiáng)電源的靈活性，進(jìn)行火電機(jī)組逡逑的靈活性改造是提高系統(tǒng)調(diào)峰能力，促進(jìn)風(fēng)電消納最為有效、直接的的措施。逡逑８０％邋ｒ逡逑

為１．６％。抽水蓄能等靈活性調(diào)節(jié)電源占比很低，增大了系統(tǒng)的調(diào)峰難度。風(fēng)電裝逡逑機(jī)容量１１３００ＭＷ，，占比為１５．０３％，風(fēng)電的波動(dòng)特性和反調(diào)峰特性，使得風(fēng)電機(jī)組逡逑不僅不能夠參與調(diào)峰，反而增大系統(tǒng)的調(diào)峰難度。圖２－１為２０１６年某區(qū)域電網(wǎng)電逡逑源結(jié)構(gòu)。逡逑自備，１７００ＭＷ，逡逑風(fēng)電，邐２．２６％逡逑水電＼逡逑１５０ＭＷ，逡逑０．２０％逡逑漏逡逑１．４２％逡逑燃?xì)狻瑰义希保保保罚罚叮矗停族义袭嬪澹祝义蠄D２－１邋２０１６年某區(qū)域電網(wǎng)電源結(jié)構(gòu)逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｐｏｗｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ａ邋ｒｅｇｉｏｎａｌ邋ｐｏｗｅｒ邋ｇｒｉｄ邋ｉｎ邋２０１６逡逑１１逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM621

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2660331