[发明专利]一种煤电内部热循环系统及其提升风电消纳水平的方法

说明书

本发明属于电力调度领域，具体涉及一种煤电内部热循环系统及其提升风电消纳水平的方法。本发明考虑煤电机组锅炉燃烧系统、高低温储热系统以及蒸汽发电系统的约束关系，建立了抽汽与双储热系统的数学模型，构建了最大风电消纳优化调度体系。通过算例仿真，分析了抽汽与双储热改造前后的经济性以及弃风率，并且对不同风电装机和储热容量的影响效果进行了比对分析。

技术领域

本发明属于电力调度领域，具体涉及一种煤电内部热循环系统及其提升风电消纳水平的方法。

背景技术

我国未来将大力发展风电，进一步增大新能源装机的占比，但弃风问题也更为突出。根据国家能源局“十四五”能源发展规划重点问题的思考指出，我国电力负荷峰谷差不断扩大，在低谷负荷时段的清洁能源消纳问题突出，在尖峰负荷时段，电力供应的保障压力加大。系统调峰能力不足是导致限电弃风的一个主要原因。以我国山西省来看，电源结构仍以煤电机组为主，调节能力较为不足。而且未来山西将逐步增大风电等新能源在电源结构中的占比，这就使得调节能力进一步降低。为了提升风电的消纳能力，增强系统调节能力，我国专家进行了大量的科学研究。但目前，我国主要研究侧重于对热电联产机组进行热电解耦方面，在常规煤电机组的灵活性改造方面研究较少。采用抽汽与双储热对常规煤电机组进行灵活性改造，深度挖掘常规煤电的调峰潜力，优化提升风电的消纳能力，以应对未来风电的大规模并网带来的弃风问题。

发明内容

本发明考虑煤电机组锅炉燃烧系统、高低温储热系统以及蒸汽发电系统的约束关系，建立了抽汽与双储热系统的数学模型，构建了最大风电消纳优化调度体系。通过算例仿真，分析了抽汽与双储热改造前后的经济性以及弃风率，并且对不同风电装机和储热容量的影响效果进行了比对分析。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种煤电内部热循环系统，包括蒸汽发电系统、锅炉系统、高压缸、中压缸、低压缸、冷却塔，还包括高温储热系统和低温储热系统；

所述锅炉系统第一出气口与一号三通的第一端口连接，所述一号三通的第二端口与高温储热系统内一号换热器的热介质入口连接，所述一号换热器的热介质出口与五号三通的第一端口连接，所述一号换热器的冷介质出口与高温储热系统内热罐的进气口连接，所述高温储热系统内热罐的出气口通过二号换热器的热介质入口连接，二号换热器的热介质出口与高温储热系统内冷罐的进气口连接，所述高温储热系统内冷罐的出气口与一号换热器的冷介质入口连接，所述一号三通的第三端口与高压缸进气口连接，所述高压缸出气口与二号三通的第一端口连接，所述二号三通的第二端口与三号三通的第一端口连接，二号三通的的第三端口与三号换热器的热介质入口连接，三号换热器的热介质出口与六号冷介质入口连接，三号三通的第二端口与二号换热器的冷介质入口连接，二号换热器的冷介质出口与四号三通的第二端口连接，三号三通的第三端口与锅炉系统的第二进气口连接；所述锅炉系统的第二出气口与四号三通的第一端口连接，所述四号三通的第三端口与中压缸的进气口连接，中压缸的出气口与五号三通的第二端口连接，五号三通的第三端口与低压缸的进气口连接，所述中压缸的出气口与四号换热器热介质入口连接，四号换热器的热介质出口与七号换热器的冷介质入口连接，所述低压缸的第一出气口与五号换热器的热介质入口连接，五号换热器的热介质出口与八号换热器的冷介质入口连接；所述低温储热系统内冷罐与五号换热器的冷介质入口连接，五号换热器的冷介质出口与四号换热器的冷介质入口连接，四号换热器的冷介质出口与三号换热器的冷介质入口连接，三号换热器的冷介质出口与低温储热系统内热罐的进气口连接，低温储热系统内热罐的出气口六号换热器的热介质进口连接，六号换热器的热介质出口与七号换热器的热介质进口连接，七号换热器的热介质出口与八号换热器的热介质进口连接，八号换热器的热介质出口与低温储热系系统内冷罐进气口连接；所述低压缸的第二出气口与冷却塔的进口连接，冷却塔的出口与八号换热器的冷介质入口连接，八号换热器的冷介质出口与七号换热器的冷介质入口连接，七号换热器的冷介质出口与六号换热器的冷介质入口连接，六号换热器的冷介质出口与锅炉系统的第一进气口连接。