[发明专利]一种热电机组配置蓄热装置的设计方法

说明书

本发明涉及一种热电机组配置蓄热装置的设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)获取拟配置蓄热装置的热电厂所在区域电力系统的历史数据，并按照可再生电力弃电最严重、提高系统调峰能力的需求最大的原则选取供热期的多个典型日；2)将区域电力系统典型日的可再生电力弃电曲线分摊至拟配置蓄热装置的热电机组，结合获取的该热电机组的各典型日历史出力曲线，得到分摊至热电机组的净负荷曲线；3)利用热电机组各典型日的实际热负荷曲线、机组热电关系曲线和净负荷曲线，得到最终的蓄热装置设计方案。本发明可以广泛应用于热电机组配置蓄热装置的设计领域。

技术领域

本发明涉及热电机组运行效率优化领域，特别是关于一种热电机组配置蓄热装置的设计方法。

背景技术

近年来，伴随着我国风电的大规模发展，弃风问题引起了业界越来越多的关注，特别是供暖季相关省份的弃风现象更为严重。东北电网电力负荷水平相对低，电源结构中风电和火电(含热电联产)装机比重高。东北地区风电出力较高期段和供热期重叠，由于热电联产机组供热期实际运行最小技术出力较高，严重压缩风电出力空间，导致风电和热电联产联合运行矛盾凸显。

在热电厂建设蓄热装置对提高热电厂的供热能力、降低热电厂的供热量波动、提高供热质量、节约能源、促进可再生电力消纳都具有重要的作用与意义。电力系统通过热电联产蓄热提升调峰能力在北欧国家有较为成功的运用。

然而，配置蓄热装置会增加热电厂的投资成本和运行成本。为了尽可能地减少热电厂成本、增加系统可再生能源消纳效益，需要在工程前期确定蓄热装置的蓄热容量、蓄/放热功率等关键参数。目前实际工程中热电联产配置蓄热装置的参数确定方法没有统一标准、确定方法粗放，没有精细化考虑热电机组和可再生电力弃电特性，导致投资具有一定的盲目性，难以适应未来电力市场而获得精细化操作运行收益。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种热电机组配置蓄热装置的设计方法，在区域电力系统历史负荷、出力曲线的基础上，考虑热电机组特性约束，设计热电机组配置蓄热装置的关键参数，使其在优化运行周期内最大限度地促进可再生电力消纳。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种热电机组配置蓄热装置的设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)获取拟配置蓄热装置的热电厂所在区域电力系统的历史数据，并按照可再生电力弃电最严重、提高系统调峰能力的需求最大的原则选取供热期的多个典型日；2)将区域电力系统各典型日的可再生电力弃电曲线分摊至拟配置蓄热装置的热电机组，结合获取的该热电机组在各典型日的历史出力曲线，得到分摊至该热电机组的净负荷曲线；3)利用热电机组各典型日的实际热负荷曲线和机组热电关系曲线，并结合分摊至热电机组的净负荷曲线，得到各典型日对应的蓄热装置的设计放热功率、蓄热功率和蓄热容量，将各典型日对应蓄热装置设计参数的最大值作为最终的蓄热装置设计方案。

所述步骤2)中，所述分摊至热电机组的净负荷曲线P_{load,thermal[1×n]}为：

P_{load,thermal[1×n]}＝P_{outp,thermal[1×n]}-△P_{outp,NER[1×n]}，

式中，P_{outp,thermal[1×n]}为热电机组实际出力曲线，△P_{outp,NER[1×n]}为分摊至热电机组的可再生电力弃电曲线，n为区域电力系统数据的日采集次数。

所述步骤3)中，蓄热装置的设计放热功率、蓄热功率和蓄热容量的获得方法，包括以下步骤：

3.1)利用热电机组各典型日的实际热负荷曲线和机组热电关系曲线，确定热电机组的理论最小技术出力曲线P_{outp,thermal,min[1×n]}；