PDF《考虑火电机组深度调峰的实时发电计划模型及应用》

? ? ? 第39 卷第3期2019 年3月电力自动化设备Electric Power Automation Equipment Vol.

39 No.3 Mar.

2019 考虑火电机组深度调峰的实时发电计划模型及应用 董超1,2 ,张彦涛3,4 ,刘嘉宁1 ,吴炳祥3,4 (1. 广东电网有限责任公司电力调度控制中心,广东 广州 510600;

2. 广东电网有限责任公司安全经济运行与市场化调度重点实验室,广东 广州 510600;

3. 南瑞集团公司(国网电力科学研究院),江苏 南京 211106;

4. 国电南瑞科技股份有限公司,江苏 南京 210061) 摘要:伴随我国大规模新能源接入和用电峰谷差日趋增大,调峰需求逐步提升,而由于我国电源结构不尽合 理,调峰电源紧缺,造成电网调峰困难. 深度挖掘火电机组深度调峰能力,分析其运行特性,在常规优化模型 的基础上,引入深度调峰出力平稳段运行时间、最小深度调峰时间等约束,并对机组最大最小出力、爬坡等常 规约束进行改进,建立考虑火电机组深度调峰的实时发电计划优化模型. 采用广东电网实际运行数据进行 算例分析,结果满足电网实际运行需求. 关键词:火电机组;

实时发电计划;

深度调峰;

最小深度调峰时间;

平稳性 中图分类号:TM 761;

TM

611 文献标识码:A DOI:10.16081 / j.issn.1006-6047.2019.03.017 收稿日期:2018-06-04;

修回日期:2019-01-03 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51477121);

中国南 方电网有限责任公司重大科技项目(036000KK52160011) Project supported by the National Natural Science Foundation of China (

51477121 ) and the Key Science and Technology Program of China Southern Power Grid Company Limited (036000KK?52160011)

0 引言 随着经济快速发展及人民生活水平日益提高, 我国电网新能源装机容量不断增大,用电结构也发 生了变化. 第一产业用电量逐年下降,第

二、三产业 用电量逐年上升,导致电网峰谷差逐渐增大. 为解决国内峰谷差加剧带来的调峰难题,接纳 更多的风能等可再生能源,文献[1?5]引入了多周期 协调优化和多能源协调优化技术,通过日前发电计 划和实时发电计划的有机结合,提高调度运行的精 细化水平,最大限度实现火电、水电、抽蓄、核电等多 种能源协调优化配置. 伴随国内智能电网调度支持 系统的快速发展,实时发电计划优化模型及其闭环 控制技术[5?7] 取得了显著成果,已从调度精细化的时 间维度和多能源互补的能源维度最大限度满足系统 调峰要求,并在国内多个网、省级电网实现实用化 运行. 由于我国多数电网的电源结构以火电为主,水 电比重较小,随着风能、太阳能等清洁能源的快速发 展,电网调峰问题更加严峻,因此,火力发电机组参 与深度调峰成为一种趋势. 近年来,风电、光伏[6?9] 预测技术快速发展,但目前负荷预测和新能源预测 仍存在较大偏差,尤其对于耗电量大且峰谷差较大、 机组资源有限的电网,迫切要求在实时发电计划层 面考虑火电机组深度调峰. 本文在现有实时发电计 划优化模型[10?13] 的基础上引入火电机组深度调峰技 术,根据火电机组深度调峰的运行特性进行数学建 模,适应目前国内电源结构不合理情况下的调峰需 求,弥补国内智能电网调度系统在该技术领域的空 白. 本文仅对火电机组深度调峰的建模方法进行详 细描述,其他不再赘述.

1 火电机组深度调峰特性分析 在设计煤种或接近设计煤种的条件下,大多数 机组的调峰能力均能达到制造厂家的设计值. 火力 发电机组深度调峰时,由于汽轮机一般可在 20% ~ 30%的额定负荷下稳定运行,因此机组的最低负荷 往往取决于锅炉. 锅炉厂所给定的锅炉不投油最低 稳燃负荷随煤种、锅炉形式、机组容量不同而有所差 异. 锅炉厂设计时给定的锅炉不投油最低稳燃负荷 大致为