规模风电并网条件下火电机组深度调峰多角度经济性分析

风电出力具有间歇性、随机性、反调峰等特点,风电并网会加大系统负荷峰谷差,系统调峰压力越来越重。我国火电机组容量占比过大,电源结构不合理,规模化风电并网后增加的调峰任务主要由火电机组承担,随着风电并网规模的不断增大,社会对火电机组深度调峰的呼声越来越高。然而,火电机组深度调峰在提高风电利用率的同时降低了火电厂效益、增加社会环境成本,因此本文从不同角度研究大规模风电并网条件下的火电机组深度调峰的经济性,论文具体研究内容如下:(1)分析了火电机组深度调峰、含风电的电力系统经济调度模型以及电力系统能源效率的研究现状,总结了火电机组调峰方式及规模风电并网的电力系统调峰策略,并从技术角度分析了火电机组深度调峰能力的影响因素。(2)根据火电机组的运行状态和能耗特性将其调峰过程分为常规调峰、不投油深度调峰和投油深度调峰三个阶段,进而提出火电机组不同阶段的调峰能耗成本模型。建立了风电优先的经济调度模型,并以典型10机系统为例进行仿真,从火电企业、风电企业和社会角度分析了大规模风电并网条件下火电机组深度调峰的调度方案的经济性。(3)从经济、环境和社会效益出发,提出了一个基于煤耗量的电力系统能源效率模型。在该模型基础上,考虑到政府的产业导向和电网的企业定位,提出一个基于期望产出的电力系统能源效率模型。通过某典型10机系统的算例仿真,分析了火电机组深度调峰对电力系统能源效率的影响,得到深度调峰最优能源效率点。定量分析了经济调度方案在不同边界条件下的电力系统能源效率,得到了电力系统能源的多个影响因素。研究成果将为制定火电机组深度调峰相关政策提供参考。