论文部分内容阅读
随着风电装机容量的持续增长,我国“三北地区”(东北、西北、华北)源荷供需矛盾日益加重,弃风现象时有发生,风电消纳能力的不足成为制约风电发展的主要因素。在冬季供热期内,用于调峰的火电机组调峰能力骤降,电网接纳风电空间减小,进一步引发弃风。为了应对日益增长的风电弃风,本文提出利用储能协调蓄热式电锅炉主动消纳风电弃风的方法,消纳风电弃风的同时,给居民供热,以此实现收益。本文针对储能协调蓄热式电锅炉主动消纳风电方法研究,主要研究内容如下:首先,针对蓄热式电锅炉消纳风电过程中无法匹配快速波动的风电功率等问题,提出了储能协调蓄热式电锅炉主动消纳风电的方法。在综合考虑弃风电量、储能规模、蓄热式电锅炉运行工况等因素下,建立了风电-蓄热式电锅炉-储能系统的“源-荷-储”风电消纳模型。在蓄热式电锅炉以额定功率运行和跟踪风电弃风功率的两个不同运行工况下,对比分析了系统的风电弃风消纳量以及加入储能前后蓄热式电锅炉对风电弃风的跟踪效果。通过工程实例验证了该方法的有效性,为储能协调蓄热式电锅炉主动消纳风电的建模提供了理论依据。其次,针对储能协调电锅炉消纳风电的经济性进行评估,将“风电”、“储能系统”、“蓄热式电锅炉”作为博弈参与者,以系统日收益最大为目标函数,在充分考虑分时电价、风电上网电价、弃风电量以及蓄热式电锅炉功率调节次数等约束条件基础上,建立了基于博弈论的“源-储-荷”联合运行系统风电消纳经济性评估模型,利用粒子群算法对模型求解。通过某风电供热示范工程实际运行数据验证了该模型的有效性。仿真结果表明,“风电-储能系统-蓄热式电锅炉”联合系统消纳风电可以达到整体系统经济性最优。最后,结合前文中的研究成果,利用MATLAB GUI界面开发了储能系统协调蓄热式电锅炉消纳风电效果和经济性评估软件,并将其编译形成了一个可脱离Matlab独立运行的应用程序,使得研究成果更具有通用性与可读性。本论文的研究为储能协调蓄热式电锅炉主动消纳风电的机理和经济性评估提供了理论依据。