基于電力供暖的促進風電消納建模與仿真研究

【摘要】：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源的消耗在全球范圍內(nèi)在逐漸增加,煤炭、石油和天然氣等不可再生資源越發(fā)緊缺,環(huán)境污染問題日益凸顯。為了減少化石能源消耗同時保證社會經(jīng)濟發(fā)展的能源需求,作為世界上技術(shù)最為成熟、規(guī)模最大和最具潛力的可再生能源發(fā)電技術(shù),風力發(fā)電發(fā)展迅速。 隨著風電裝機容量的不斷增長,電網(wǎng)接納風電的能力成為限制風電發(fā)展的重要因素。特別是我國“三北”地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)機組比重大,冬季供暖期受供暖需求限制,電網(wǎng)接納風電能力有限,風電機組參與電網(wǎng)調(diào)峰己成為常態(tài)。目前用于分析電網(wǎng)接納風電能力的方法對于熱電聯(lián)產(chǎn)機組的處理相對簡單,不能準確反映供暖需求對于熱電聯(lián)產(chǎn)機組以及整個電力系統(tǒng)調(diào)峰能力的影響。 本文建立了計及供暖約束的電力系統(tǒng)接納風電能力分析模型,并對模型進行二次完善,最終形成基于電力供暖的促進風電消納分析模型。并應用該模型對電力系統(tǒng)接納風電能力和促進風電消納措施進行研究。主要內(nèi)容包括： 1.建立了計及供暖約束的電力系統(tǒng)風電接納能力分析模型,模型以系統(tǒng)總成本最小為目標,不僅考慮了電力系統(tǒng)中電力平衡、機組特性及備用需求等約束,還充分考慮了包括熱力平衡和熱電聯(lián)產(chǎn)機組“熱電耦合”等在內(nèi)的供暖系統(tǒng)相關約束。分別利用目前風電消納分析常用的電力電量平衡方法和本文所建模型對算例系統(tǒng)接納風電能力進行研究,對兩種方法得到的結(jié)果進行了對比分析。 2.從負荷側(cè)和電源側(cè)兩方面提出了基于電力供暖的促進風電消納的措施。然后對所提的各種措施逐一建模,并納入計及供暖約束的電力系統(tǒng)接納風電能力研究模型中,最終形成基于電力供暖的促進風電消納研究模型,并利用算例系統(tǒng)分析了所提措施的節(jié)能減排效果。 3.利用基于電力供暖的促進風電消納模型對我國“三北”地區(qū)某省級電網(wǎng)接納風電能力進行了分析,并研究了以10%棄風率為目標下不同方案的規(guī)模需求及經(jīng)濟可行性。 【關鍵詞】：電力供暖 風電消納 熱電聯(lián)產(chǎn) 生產(chǎn)模擬 經(jīng)濟可行性
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM743
【目錄】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 符號說明10-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景11-15
• 1.1.1 全球風電發(fā)展概況11-12
• 1.1.2 中國風電發(fā)展概況12-14
• 1.1.3 影響風電消納的主要因素14-15
• 1.2 國內(nèi)外風電消納研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文主要工作17-19
• 第2章 計及供暖約束的電力系統(tǒng)接納風電能力建模19-33
• 2.1 引言19
• 2.2 研究風電消納的電力電量平衡方法19-21
• 2.3 計及供暖約束的電力系統(tǒng)接納風電能力分析模型21-27
• 2.3.1 GAMS平臺介紹21-22
• 2.3.2 模型的建立22-26
• 2.3.3 模型的求解26-27
• 2.4 電力電量平衡方法與模型方法用于風電消納分析的比較27-32
• 2.4.1 算例系統(tǒng)簡介27-29
• 2.4.2 研究結(jié)果對比分析29-32
• 2.5 小結(jié)32-33
• 第3章 基于電力供暖的促進風電消納建模與仿真研究33-55
• 3.1 引言33
• 3.2 負荷側(cè)促進風電消納措施建模與分析33-41
• 3.2.1 利用熱網(wǎng)慣性措施建模與分析33-36
• 3.2.2 電熱鍋爐供暖36-41
• 3.3 電源側(cè)促進風電消納措施建模與分析41-52
• 3.3.1 增設純供熱機組41-43
• 3.3.2 電熱鍋爐/熱泵與CHP機組聯(lián)合43-47
• 3.3.4 增設儲熱裝置47-52
• 3.5 小結(jié)52-55
• 第4章 省級電網(wǎng)電力供暖促進風電消納案例分析55-69
• 4.1 引言55
• 4.2 電網(wǎng)負荷概況和風電特性分析55-58
• 4.2.1 電網(wǎng)概況55-56
• 4.2.2 風電月出力特性分析56-57
• 4.2.3 風電日出力特性分析57-58
• 4.3 計及供暖約束的省級電網(wǎng)接納風電能力分析58-59
• 4.4 電力供暖促進風電消納措施規(guī)模與經(jīng)濟可行性分析59-66
• 4.4.1 建設規(guī)模分析60
• 4.4.2 經(jīng)濟可行性評價指標60-62
• 4.4.3 經(jīng)濟可行性分析62-66
• 4.5 小結(jié)66-69
• 第5章 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 結(jié)論69-70
• 5.2 展望70-71
• 參考文獻71-73
• 致謝73-74
• 學位論文評閱及答辯情況表74

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