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      儲熱融合儲能的風電消納優化控制

      發布時間:2020-11-10 09:56所屬分類:電力加入收藏

      摘要:我國的北方地區有大量的平原,這些地區的風能資源非常豐富,國家因地制宜開發風電產業,使風電的裝機容量達到了世界首位。然而在風電產業如

        摘要:我國的北方地區有大量的平原,這些地區的風能資源非常豐富,國家因地制宜開發風電產業,使風電的裝機容量達到了世界首位。然而在風電產業如火如荼建設的過程中,也出現了風電棄風的現象,為了有效地對資源進行充分利用,逐步解決風電消納問題,我國風力發電產業的相關研發人員提出了熱儲熱熔和儲能的風電消納方案。本文重點對儲熱融合儲能的風電消納優化控制方案進行分析研究,以供參考。

        關鍵詞:風電消納;管理;優化;儲熱融合儲能;控制

      能源工程論文

        1 我國風電發展過程中出現的問題

        風光電熱儲綜合利用系統主要是分析風電以及太陽能等資源的規律,與實際情況相結合,對太陽能、風能等資源進行綜合化的利用,在實踐當中獲得了很好的效果,具有較好的應用前景。當前人們在進行電力系統構建方面,越來越重視風光儲互補發電技術的應用價值,在實踐當中應用領域越來越廣泛。造成限電棄風的原因很多,需要進行系統化地分析,主要在于我國能源結構不合理,在運行過程中系統調峰能力不足,我國風力發電主要的區域在三北地區,也就是西北地區、東北地區和華北地區,電力能源結構依舊以燃煤發電的純凝式機組為主。這種機組在運行過程中出現的主要問題在于調節能力不強,而且冬季在供熱的過程中,機組主要使用的是熱電聯產機組,在運行的過程中會導致調節能力進一步下降,造成嚴重的棄風問題。這些棄風問題會導致風能的大量浪費,供熱機、熱電聯產機組往往處于滿負荷工作的狀態,通過以熱定電的方式進行運行。在運行過程中,無法保證足夠的調節能力,如果遇上風電大發電,往往只能通過汽封等方式對電力需求進行平衡。另外,風力發電具有一定的季節性,在冬季往往出力較高,而且具有夜高晝低的反調峰特性,這就造成風電消納時出現嚴重問題,導致棄風問題出現。因此合理對風電消納方案進行研究,讓風電消納的能力提高,顯得越來越重要。

        2 儲熱融合儲能的風電消納優化控制

        2.1 目標函數

        對蓄熱能和儲能的風電消納優化控制方案進行分析,需要注意合理進行儲熱、儲能系統的構建,合理進行風電消納,并且重視約束條件的控制。約束條件主要包含了電鍋爐功率約束、合約約束、消納棄風約束以及儲能儲熱裝置能量約束等。在本次研究過程中,蓄熱式電鍋爐融合儲能的優化控制方案,主要是對季風進行消納和控制為主的,需要注意在各個時刻風電廠向電網公司出售的棄風發電量需要低于風電場的總風量,在優化的過程中與實際情況相結合,依照不同合約的條件合理地對合約約束進行選擇,保證蓄熱罐每一時間段的蓄熱量符合實際運行需求。

        2.2 改進粒子群算法

        粒子群算法主要使用群體個體自身經驗的總結來對行為策略進行修正,最終獲得最優解粒子群算法。在運行過程中容易進行編程,而且原理簡單。在實際操作時,可以進行并行計算,應用非常廣泛。早期使用時也會出現早熟、收斂的問題,因此需要注意在面對多極值優化方面,合理進行改進。粒子群改進算法是多年優化后的結果,主要是一種具有全局收斂性的改進算法,是一種全局改進算法。在運行過程中,可以隨機進行理論分析,獲得最優解。

        推薦閱讀:《水電能源科學》(Water Resources and Power)創刊于1983年,教育部主管,中國水力發電工程學會、華中科技大學主辦,武漢國測三聯水電設備有限公司、鄭州大學水科學研究中心協辦。


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