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        多能互補發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化運行建模分析

        2020-10-14 13:51:55程麗寧
        大眾科學(xué)·下旬 2020年1期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化調(diào)度

        程麗寧

        摘 要:當(dāng)今社會能源需求量日益增大,而化石能源的過度使用,導(dǎo)致全球的環(huán)境受到嚴重的影響。而風(fēng)能作為一種正在興起的清潔能源倍受人們的關(guān)注。并且,我國的風(fēng)能資源也很豐富。然而風(fēng)能雖然清潔,但具有不穩(wěn)定的缺點。為了解決這一問題,人們用其他形式的能源與其共同使用來彌補,既多能互補。本文從多能互補微電網(wǎng)運行的需求出發(fā),分析了風(fēng)力發(fā)電和燃氣輪機發(fā)電的出力特性。分析其環(huán)保性和經(jīng)濟性,即在滿足用戶需求的基礎(chǔ)上,使得系統(tǒng)的成本最低,排污量最小。

        關(guān)鍵詞:多能互補微電網(wǎng);優(yōu)化調(diào)度;熱電聯(lián)耦

        1 引言

        能源是人類生存所必需的物質(zhì)。隨著能源轉(zhuǎn)型的不斷推進,多能互補和儲能的發(fā)展成為趨勢,而儲能在多能互補中的應(yīng)用,也成為一種新的形態(tài)。熱電聯(lián)供(CHP)系統(tǒng)建立在能源梯級利用的概念基礎(chǔ)上,統(tǒng)一解決了電能和熱能的供應(yīng)問題,是一種經(jīng)濟節(jié)能、環(huán)境友好的用能方式,具有良好的社會和經(jīng)濟效益。本文設(shè)計了風(fēng)力發(fā)電和燃氣輪機互補的微電網(wǎng)系統(tǒng),可以同時向用戶提供電能和熱能,是一個符合現(xiàn)代用戶需求并且符合節(jié)能環(huán)保理念的設(shè)計。

        2 風(fēng)能-燃氣互補微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        2.1 微電網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)分析

        圖2-1是本設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,建立了風(fēng)力發(fā)電機組、燃氣輪機、鍋爐、溴冷機組和用戶的多元耦合系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。主要工作原理是:風(fēng)力發(fā)電機可以向用戶直接供電,燃氣輪機通過燃燒天然氣發(fā)電來彌補風(fēng)力發(fā)電機的不足,保證流向用戶的電能穩(wěn)定性。溴冷機組通過回收燃氣輪機排出的廢氣(高溫?zé)煔猓┯酂嵯蛴脩艄?。?dāng)用戶需熱量較大時,系統(tǒng)還可直接燃燒天然氣向用戶供熱。

        3 結(jié)論

        本文建立的多能互補微電網(wǎng)系統(tǒng)是一個熱電聯(lián)供的系統(tǒng)。系統(tǒng)的供電系統(tǒng)是由風(fēng)力發(fā)電機組、燃氣輪機組和蓄電池組成;供熱系統(tǒng)是由溴冷機組和鍋爐構(gòu)成。受自然條件的影響,風(fēng)力發(fā)電機組的出力存在很大的波動性。為了確保系統(tǒng)輸出的電能相對穩(wěn)定,采用蓄電池組和燃氣輪機組進行調(diào)節(jié)。本論文進行的熱電耦合多能互補微電網(wǎng)的整體模型設(shè)計,有利于隨后利用內(nèi)點法對多能互補微電網(wǎng)各設(shè)備出力進行優(yōu)化。

        參考文獻

        [1] 王銳, 顧偉, 等. 含可再生能源的熱電聯(lián)供型微網(wǎng)經(jīng)濟運行優(yōu)化[J]. 電力系統(tǒng)自動化, 2011, 35 (8) : 22-27.

        [2] 李曉紅. 我國能源產(chǎn)業(yè)進入發(fā)展新階段多能互補和儲能發(fā)展成為趨勢[N]. 中國經(jīng)濟時報, 2018-12-21 (A06) .

        [3] 中國儲能網(wǎng)新聞中心. 寧夏嘉澤智能微網(wǎng)示范項目技術(shù)創(chuàng)新達領(lǐng)先水平[R]. 寧夏發(fā)改委, 2016-02-17.

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