CN103107560B - 一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法及系统 - Google Patents

一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法及系统，该方法包括：获取供热机组的供热量信息，并根据所述供热量信息生成供热量上下限信息；根据所述的供热量上下限信息生成供热季调峰曲线，并根据所述调峰曲线确定峰谷时间值；根据所述峰谷时间值进行错峰蓄热；在纯凝工况下进行深度调峰，将大规模风电接入电网。本发明增加了供热季火电机组参与电网调峰的总负荷量，能够使电网尽可能多的接纳新能源入网。

Description

一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法及系统
技术领域
本发明是关于电网调峰技术，特别是关于一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法及系统。
背景技术
风力是当今认可范围最广的新能源、清洁能源之一，风力发电场已经在国内大范围建设。
冬季是风力发电量最大的季节，但是，在这个季节里供热机组承担了保障民生的供热任务，参与调峰能力明显减弱，大量的风电接入电网对电网的调峰能力提出了挑战。
目前，供热机组调峰方式单一，仅局限于较低负荷范围内参与电网调峰，各大电网几乎已经将调解能力提升到很高的程度，仅仅依靠传统的降低常规电厂负荷的调解方式已经不能满足不断增加的风电电量的需求，供热机组在冬季基本参与不了调峰。
传统的调峰方式已经远远不能满足电网对于冬季调峰的需求，且降低负荷调峰不利于提高能源利用的经济性。
发明内容
本发明提供一种基于供热机组调峰的电网风电接入方法及系统，以增加火电机组参与电网调峰的总负荷量，能够使电网尽可能多的接纳新能源入网。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法，该方法包括：获取供热机组的供热量信息，并根据所述供热量信息生成供热量上下限信息；根据所述的供热量上下限信息生成供热季调峰曲线，并根据所述调峰曲线确定峰谷时间值；根据所述峰谷时间值进行错峰蓄热；在纯凝工况下进行深度调峰，将风电接入电网。
进一步地，所述的供热量上下限信息包括需求方供热量上下限值及供热源供热量上下限值。
进一步地，所述调峰曲线用于表征不同时间点对应的热负荷值。
进一步地，所述根据所述峰谷时间值进行错峰蓄热，包括：利用蓄热设备，在供热高峰来临前进行供热蓄热。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入系统，该系统包括：信息生成单元，用于获取供热机组的供热量信息，并根据所述供热量信息生成供热量上下限信息；时间值确定单元，用于根据所述的供热量上下限信息生成供热季调峰曲线，并根据所述调峰曲线确定峰谷时间值；错峰蓄热单元，用于根据所述峰谷时间值进行错峰蓄热；风电接入单元，用于在纯凝工况下进行深度调峰，将风电接入电网。
进一步地，所述的供热量上下限信息包括需求方供热量上下限值及供热源供热量上下限值。
进一步地，所述调峰曲线用于表征不同时间点对应的热负荷值。
进一步地，所述的错峰蓄热单元具体用于：利用蓄热设备，在供热高峰来临前进行供热蓄热。
本发明实施例的有益效果在于，本发明增加了供热季火电机组参与电网调峰的总负荷量，能够使电网尽可能多的接纳新能源入网，并且避免了供热火电机组在参与调峰过程中，降低负荷带来的燃煤经济性损失以及对机组寿命带来的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为供热机组调峰的运行装置示意图；
图2为本发明实施例基于供热机组调峰的电网风电接入方法流程图；
图3为本发明实施例某热电厂5、6号机组的上下限功率曲线图；
图4为本发明实施例调峰曲线示意图；
图5为本发明实施例基于供热机组调峰的电网风电接入系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1为供热机组调峰的运行装置示意图，图1中的热源为热电厂，正常运行时，热电厂的热网水通过热网水管供给热用户，热网回水再通过热网回水管回到热电厂。当需要调峰时，通过蓄热器进行错峰蓄热。在供热高峰来临时，利用蓄热器的定期放热功能对热用户进行采暖供热。
如图2所示，本发明提供一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法，该方法包括：
步骤S201：获取供热机组的供热量信息，并根据所述供热量信息生成供热量上下限信息。
供热量上下限信息包括需求方供热量上下限值及供热源供热量上下限值，表1为需求方供热机组的供热量信息，根据各个电厂每台机组历年的供热情况记录进行需求方的供热量的上下限。
表1
表1中只是例举了部分时间段的数据，并不是限定本发明。根据表1可以看出该时间段需求方供热量上下限值分别为850及620。
表2以某热电厂5、6号机组为例给出了供热源供热机组的供热量信息。
表2
根据表2可以得到某热电厂5、6号机组的上下限功率曲线，如图3所示。
步骤S202：根据所述的供热量上下限信息生成供热季调峰曲线，并根据所述调峰曲线确定峰谷时间值，所述调峰曲线用于表征不同时间点对应的热负荷值。
电网对每台机组有一个调峰曲线，电厂可以通过与电网调度进行相应的协调，了解电网调峰的具体曲线。电网也能够通过对每个厂进行提前下发近两日曲线的方式来帮助电厂进行曲线的确定。
调峰曲线如图4所示，根据曲线可以看出电网调峰峰谷分别为14点和3点。
步骤S203：根据所述峰谷时间值进行错峰蓄热。根据上述得到峰谷时间值，在峰值之前及峰值之后利用蓄热设备(如图1的蓄热器)进行蓄热，当在供热高峰期时(14点左右的位置)机组完全不同热，由蓄热器通过放热向用户供热。
步骤S204：在纯凝工况下进行深度调峰，将大规模风电接入电网。
纯凝工况是发电机组常规运行工况，目前，大型火电机组夏季运行方式均为纯凝方式，纯凝方式与供热抽汽运行方式切换非常方便。电厂自动控制系统均能够短时间实现纯凝与供热运行方式间的切换。
机组在纯凝工况可以进行深度调峰，以300MW机组为例，在纯凝工况可以50％调峰，即可以有150MW的容量参与调峰。然而在最大供热状态下，为了保证供热抽汽量，负荷变化范围明显缩小，最大仅为9％左右。通过表2中某热电厂5、6号机组可以看出450抽气量时能够调节量为15MW，500抽气量时不能调节。
通过上述分析可知，机组进行深度调峰时，可以根据参与调峰的总负荷量的大小，接入新能源(风力)入网，参与调峰的总负荷量的大小决定了新能源入网多少。可见，机组深度调峰对新能源接入电网的重要意义。
如图5所示，本实施例提供一种基于供热机组调峰的电网风电接入系统，该系统包括：信息生成单元501，时间值确定单元502，错峰蓄热单元503及风电接入单元504。
信息生成单元501用于获取供热机组的供热量信息，并根据所述供热量信息生成供热量上下限信息。
供热量上下限信息包括需求方供热量上下限值及供热源供热量上下限值，需求方供热机组的供热量信息如上述表1所示，根据各个电厂每台机组历年的供热情况记录进行需求方的供热量的上下限。
表1中只是例举了部分时间段的数据，并不是限定本发明。根据表1可以看出该时间段需求方供热量上下限值分别为850及620。供热源供热机组的供热量信息如上述表2所示的某热电厂5、6号机组。根据表2可以得到某热电厂5、6号机组的上下限功率曲线，如图3所示。
时间值确定单元502用于根据所述的供热量上下限信息生成供热季调峰曲线，并根据所述调峰曲线确定峰谷时间值。
电网对每台机组有一个调峰曲线，电厂可以通过与电网调度进行相应的协调，了解电网调峰的具体曲线。电网也能够通过对每个厂进行提前下发近两日曲线的方式来帮助电厂进行曲线的确定。如图4所示，根据调峰曲线可以看出电网调峰峰谷分别为14点和3点。
错峰蓄热单元503用于根据所述峰谷时间值进行错峰蓄热。根据上述得到峰谷时间值，在峰值之前及峰值之后利用蓄热器进行蓄热，当在供热高峰期时(14点左右的位置)机组完全不同热，由蓄热器通过放热向用户供热。
风电接入单元504用于在纯凝工况下进行深度调峰，将风电接入电网。
纯凝工况是发电机组常规运行工况，目前，大型火电机组夏季运行方式均为纯凝方式，纯凝方式与供热抽汽运行方式切换非常方便。电厂自动控制系统均能够短时间实现纯凝与供热运行方式间的切换。
机组在纯凝工况可以进行深度调峰，以300MW机组为例，在纯凝工况可以50％调峰，即可以有150MW的容量参与调峰。然而在最大供热状态下，为了保证供热抽汽量，负荷变化范围明显缩小，最大仅为9％左右。通过表2中某热电厂5、6号机组可以看出450抽气量时能够调节量为15MW，500抽气量时不能调节。
通过上述分析可知，机组进行深度调峰时，可以根据参与调峰的总负荷量的大小，接入新能源(风力)入网，参与调峰的总负荷量的大小决定了新能源入网多少。可见，机组深度调峰对新能源接入电网的重要意义。
本发明实施例的有益效果在于，本发明增加了供热季火电机组参与电网调峰的总负荷量，能够使电网尽可能多的接纳新能源入网，并且避免了供热火电机组在参与调峰过程中，降低负荷带来的燃煤经济性损失以及对机组寿命带来的影响。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入方法，其特征在于，所述的方法包括：
获取供热机组的供热量信息，并根据所述供热量信息生成供热量上下限信息；
根据所述的供热量上下限信息生成供热季调峰曲线，并根据所述调峰曲线确定峰谷时间值；
根据所述峰谷时间值进行错峰蓄热；
在纯凝工况下进行深度调峰，根据参与调峰的总负荷量的大小将风电接入电网；
其中，所述的供热量上下限信息包括需求方供热量上下限值及供热源供热量上下限值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调峰曲线用于表征不同时间点对应的热负荷值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述峰谷时间值进行错峰蓄热，包括：利用蓄热设备，在供热高峰来临前进行供热蓄热。
4.一种基于供热机组参与电网调峰的风电接入系统，其特征在于，所述的系统包括：
信息生成单元，用于获取供热机组的供热量信息，并根据所述供热量信息生成供热量上下限信息；
时间值确定单元，用于根据所述的供热量上下限信息生成供热季调峰曲线，并根据所述调峰曲线确定峰谷时间值；
错峰蓄热单元，用于根据所述峰谷时间值进行错峰蓄热；
风电接入单元，用于在纯凝工况下进行深度调峰，根据参与调峰的总负荷量的大小将风电接入电网；
其中，所述的供热量上下限信息包括需求方供热量上下限值及供热源供热量上下限值。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述调峰曲线用于表征不同时间点对应的热负荷值。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的错峰蓄热单元具体用于：利用蓄热设备，在供热高峰来临前进行供热蓄热。
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