供热机组出力特性与电热优化分配研究

摘要

随着风电在“三北”地区并网规模的不断扩大，冬季供暖期负荷低谷时段的弃风现象越来越严重。其原因在于:在供热机组传统运行方式下，受以热定电约束的影响，夜间电网负荷低谷时段供热机组为满足供暖需求强迫出力过高，风电上网空间受到限制。当风电产能过剩时，热电厂难以降低其出力以接纳风电。要使供热机组具备良好的参与电网调峰，就必须解耦其以热定电约束。
　　本课题通过对供热机组进行热力学分析，通过分析供热抽汽系统能量和质量平衡关系建立含供热抽汽的火电机组机理模型，模型中考虑了LV阀和EV阀对供热抽汽的动态特性，获得了精度满足控制要求的简化机理模型;定量计算供热机组安全运行区间，并与储热罐等热电解耦装置的协同作用进行分析，提出了基于图解方法的储热罐蓄热定值与机组调峰能力定值方法，对供热机组和储热罐协同运行进行定值约束;同时针对目前国内火电机组供热抽汽调节普遍采用运行人员手动调节的现状，设计热网供热自动控制策略，包括供热抽汽流量自动控制和热网供水温度自动控制系统，设计周期脉冲控制方式对可靠性较差的供热抽汽蝶阀进行自动控制，设计基于热网供水温度偏差的开环控制方案对热网供水温度进行自动控制。优化控制方案在内蒙某电厂实施并取得一定的实用效果。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景及其意义

1．2 国内外研究动态

1．3 本文研究内容

第二章 供热机组安全区计算与供热抽汽流量定值

2．1 供热系统结构与原理

2．2 安全区的计算

2．3 储热罐运行基本原理

2．4 供热抽汽与储热罐蓄能关系

2．5 含储热罐供热机组运行定值图解

2．5．1 储热罐补水流量定值图解

2．5．2 供热机组热电解耦能力定值图解

2．6 本章小结

第三章 含供热抽汽特性的供热机组建模

3．1 模型结构分析

3．2 供热系统机理分析

3．3 模型辨识

3．4 模型验证

3．4．1 基于运行数据的模型验证

3．4．2 开环特性分析

3．5 本章小结

第四章 供热抽汽系统自动控制方案设计

4．1 供热抽汽系统控制问题

4．2 供热抽汽流量控制

4．2．1 抽汽流量控制方案设计思路

4．2．2 周期脉冲时序分析

4．2．3 流量调节速率选择

4．3 热网供水温度自动控制

4．4 现场实验验证

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

硕士期间发表论文及获奖情况

作者简介

致谢