一种内燃机发电-电极蒸汽锅炉联合循环与火电旋转备用优化建模方法技术

本发明专利技术提供一种内燃机发电

【技术实现步骤摘要】
一种内燃机发电
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电极蒸汽锅炉联合循环与火电旋转备用优化建模方法


[0001]本专利技术属于
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新型耦合发电系统灵活性提升领域，具体涉及一种内燃机发电
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电极蒸汽锅炉联合循环与火电旋转备用优化建模方法。

技术介绍

[0002]大规模风电、光伏发电的并网在提供零碳排放的环境效益的同时，其不确定性及有限的可预测性要求电网提供更多的旋转备用以减少“弃风”或“限电”情况的发生。然而，随着风电、光伏发电接入比例的升高与火电机组接入比例的下降，压缩了常规电源如火电机组所能提供旋转备用的能力，进而降低了新能源可消纳空间。因此，亟需在不增加电网碳排放前提下，深入挖掘新型耦合发电厂的灵活性调节能力特别是提供旋转备用的能力。
[0003]内燃机
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热回收锅炉
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蒸汽汽轮机联合发电机组可提供的备用能力受到天然气资源及储热容量约束，不能为系统提供过多旋转备用。因此，如何协调配置内燃机组与常规火电机组的旋转备用容量，实现新能源最大规模消纳，成为当前亟待研究解决的问题。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内燃机发电
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电极蒸汽锅炉联合循环与火电旋转备用优化建模方法，其特征在于：首先分析内燃机联合循环与电极锅炉耦合下的旋转备用能力，并提出内燃机联合循环
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电极蒸汽锅炉调峰备用在用电和发电两种情况下的建模方法，从而建立联合循环内燃机
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电极锅炉电站与火电机组旋转备用优化模型的目标函数、约束条件和求解方法；步骤如下：步骤1：进行联合循环内燃机
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电极锅炉旋转备用能力分析；步骤2：建立内燃机联合循环
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电极蒸汽锅炉调峰备用的建模方法；步骤3：建立联合循环内燃机
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电极锅炉电站与火电旋转备用优化模型目标函数；步骤4：建立联合循环内燃机
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电极锅炉电站与火电旋转备用优化模型的约束条件；步骤5：建立联合循环内燃机
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电极锅炉电站与火电旋转备用优化模型的求解方法。2.如权利要求1所述的一种内燃机发电
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电极蒸汽锅炉联合循环与火电旋转备用优化建模方法，其特征在于，所述步骤1中，通过加装高电压电极蒸汽锅炉，满足耦合发电厂启动、热备、正常运行、停机的不同状态下的储热系统温度和压力，即加入电极蒸汽锅炉后，电极锅炉通过电制热产生高品质蒸汽；电极蒸汽锅炉作为可调节负荷，通过调整用电量来为系统提供备用，即以用电形式提供旋转备用，也可通过电制热提供旋转备用，使联合循环内燃机和电极锅炉储热系统的旋转备用扩展为发电和用电旋转备用，有效提高联合循环电站旋转备用能力。3.如权利要求2所述的一种内燃机发电
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电极蒸汽锅炉联合循环与火电旋转备用优化建模方法，其特征在于，所述步骤2，根据附图3所示的能量流动关系，分别搭建联合循环内燃机
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电极蒸汽锅炉电站用电调峰备用模型及发电调峰备用模型。步骤2.1：建立联合循环内燃机
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电极蒸汽锅炉用电调峰备用模型：电极蒸汽锅炉提供用电调峰备用，受到自身加热功率约束及储热设备约束，其中加热功率约束为：式中，分别为电极蒸汽锅炉可提供的上、下旋转备用；为电极蒸汽锅炉加热功率；为电极蒸汽锅炉加热功率上限；电极蒸汽锅炉的电热转换过程将对内燃机发电余热储热量造成影响，其用电调峰备用能力受到内燃机发电储热设备容量上、下限约束，结合式(1)，得到内燃机发电储热设备容量对用电调峰备用约束为：式中，为内燃机发电电站储热系统t+T
R
时刻预测储热量；η
TE
为储热系统至发电系统热电转换效率；Q
CCG,max
为内燃机发电储热装置储热上限；η
EB
为电极蒸汽锅炉电热转换效率；T
R
为内燃机发电电站提供旋转备用的响应时间；步骤2.2：建立联合循环内燃机
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电极蒸汽锅炉发电调峰备用模型：
联合循环内燃机电站通过热力循环系统，利用储热设备中的热能发电，其发电功率与其热回收锅炉储热量关系为：式中，为联...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶华，韩一江，李奕璇，孙玉树，裴玮，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：