一种煤电内部热循环系统及其提升风电消纳水平的方法技术方案

本发明专利技术属于电力调度领域，具体涉及一种煤电内部热循环系统及其提升风电消纳水平的方法。本发明专利技术考虑煤电机组锅炉燃烧系统、高低温储热系统以及蒸汽发电系统的约束关系，建立了抽汽与双储热系统的数学模型，构建了最大风电消纳优化调度体系。通过算例仿真，分析了抽汽与双储热改造前后的经济性以及弃风率，并且对不同风电装机和储热容量的影响效果进行了比对分析。对分析。对分析。

【技术实现步骤摘要】
一种煤电内部热循环系统及其提升风电消纳水平的方法


[0001]本专利技术属于电力调度领域，具体涉及一种煤电内部热循环系统及其提升风电消纳水平的方法。

技术介绍

[0002]我国未来将大力发展风电，进一步增大新能源装机的占比，但弃风问题也更为突出。根据国家能源局“十四五”能源发展规划重点问题的思考指出，我国电力负荷峰谷差不断扩大，在低谷负荷时段的清洁能源消纳问题突出，在尖峰负荷时段，电力供应的保障压力加大。系统调峰能力不足是导致限电弃风的一个主要原因。以我国山西省来看，电源结构仍以煤电机组为主，调节能力较为不足。而且未来山西将逐步增大风电等新能源在电源结构中的占比，这就使得调节能力进一步降低。为了提升风电的消纳能力，增强系统调节能力，我国专家进行了大量的科学研究。但目前，我国主要研究侧重于对热电联产机组进行热电解耦方面，在常规煤电机组的灵活性改造方面研究较少。采用抽汽与双储热对常规煤电机组进行灵活性改造，深度挖掘常规煤电的调峰潜力，优化提升风电的消纳能力，以应对未来风电的大规模并网带来的弃风问题。

技术实现思路

>[0003]本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤电内部热循环系统，包括蒸汽发电系统、锅炉系统、高压缸、中压缸、低压缸、冷却塔，其特征在于，还包括高温储热系统和低温储热系统；所述锅炉系统第一出气口与一号三通(1)的第一端口连接，所述一号三通(1)的第二端口与高温储热系统内一号换热器(2)的热介质入口连接，所述一号换热器(2)的热介质出口与五号三通(3)的第一端口连接，所述一号换热器(2)的冷介质出口与高温储热系统内热罐(4)的进气口连接，所述高温储热系统内热罐(4)的出气口通过二号换热器(5)的热介质入口连接，二号换热器(2)的热介质出口与高温储热系统内冷罐(6)的进气口连接，所述高温储热系统内冷罐(6)的出气口与一号换热器(2)的冷介质入口连接，所述一号三通(1)的第三端口与高压缸进气口连接，所述高压缸出气口与二号三通(7)的第一端口连接，所述二号三通(7)的第二端口与三号三通(8)的第一端口连接，二号三通(7)的的第三端口与三号换热器的热介质入口连接，三号换热器(9)的热介质出口与六号冷介质入口连接，三号三通(8)的第二端口与二号换热器(5)的冷介质入口连接，二号换热器(5)的冷介质出口与四号三通(10)的第二端口连接，三号三通(8)的第三端口与锅炉系统的第二进气口连接；所述锅炉系统的第二出气口与四号三通(10)的第一端口连接，所述四号三通(10)的第三端口与中压缸的进气口连接，中压缸的出气口与五号三通(3)的第二端口连接，五号三通(3)的第三端口与低压缸的进气口连接，所述中压缸的出气口与四号换热器(11)热介质入口连接，四号换热器(11)的热介质出口与七号换热器(12)的冷介质入口连接，所述低压缸的第一出气口与五号换热器(13)的热介质入口连接，五号换热器(13)的热介质出口与八号换热器(14)的冷介质入口连接；所述低温储热系统内冷罐(15)与五号换热器(13)的冷介质入口连接，五号换热器(13)的冷介质出口与四号换热器(11)的冷介质入口连接，四号换热器(11)的冷介质出口与三号换热器(9)的冷介质入口连接，三号换热器(9)的冷介质出口与低温储热系统内热罐(16)的进气口连接，低温储热系统内热罐(16)的出气口六号换热器(17)的热介质进口连接，六号换热器(17)的热介质出口与七号换热器(12)的热介质进口连接，七号换热器(12)的热介质出口与八号换热器(14)的热介质进口连接，八号换热器(14)的热介质出口与低温储热系系统内冷罐(15)进气口连接；所述低压缸的第二出气口与冷却塔的进口连接，冷却塔的出口与八号换热器(14)的冷介质入口连接，八号换热器(14)的冷介质出口与七号换热器(12)的冷介质入口连接，七号换热器(12)的冷介质出口与六号换热器(17)的冷介质入口连接，六号换热器(17)的冷介质出口与锅炉系统的第一进气口连接。2.一种利用权利要求1所述的煤电内部热循环系统提升风电消纳水平的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，建立煤电内部热循环系统的运行模型，其运行模型包括锅炉系统运行模型、高温储热系统运行模型、低温储热系统运行模型和蒸汽发电系统运行模型；所述锅炉系统运行模型：低温储热系统放热功率P
tLdsg
与煤粉燃烧热功率P
tburn
之和即为锅炉的热功率输出P
tboil
，即热功率平衡约束，其公式如下：P
tboil
＝P
tburn
+P
tLdsg
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式(1)中，煤粉燃烧热功率P
tburn
为单位时间煤粉质量与热值q
coal
、效率η
coal
的乘积，其公式如下：
所述高温储热系统运行模型：高温储热系统当前时刻的储热水平与储热功率P
tHchg
、放热功率P
tHdsg
和前一时刻的储热水平相关，即能量平衡约束，其公式如下：式(3)中，为高温储热系统在时间间隔Δt内的热量散失系数；分别为高温储热系统的储热效率和放热效率；所述低温储热系统运行模型：低温储热系统当前时刻的储热水平与储热功率P
tLchg
、放热功率P
tLdsg
和前一时刻的储热水平相关，其公式如下：式(4)中，为低温储热系统在时间间隔Δt内的热量散失系数；分别为低温储热系统的储热效率和放热效率；所述蒸汽发电系统运行模型：用于做功发电的热功率P
tSTge
等于锅...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴勇，李京虎，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：