【摘要】：近年來綜合能源系統(tǒng)在發(fā)達(dá)國(guó)家快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,世界各國(guó)對(duì)其都予以了高度關(guān)注,由此電熱兩系統(tǒng)之間的協(xié)同調(diào)度工作也得到了越來越高的關(guān)注度。由于傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)互相獨(dú)立的特點(diǎn)會(huì)使得能源浪費(fèi)嚴(yán)重和結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化,因而將獨(dú)立的電、熱兩個(gè)系統(tǒng)在某個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)管理,構(gòu)成電熱耦合的區(qū)域能源系統(tǒng),可以降低能源的使用量。區(qū)域能源系統(tǒng)逐年發(fā)展,系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)也愈發(fā)復(fù)雜,設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)間的耦合關(guān)系也愈發(fā)多樣,因而使得區(qū)域能源系統(tǒng)的協(xié)同管理與調(diào)度也變得不易。我國(guó)一些諸如遼西北地區(qū)的區(qū)域均存在風(fēng)力發(fā)電較為發(fā)達(dá)但棄風(fēng)嚴(yán)重的特點(diǎn),對(duì)這些區(qū)域的電-熱耦合系統(tǒng)的能量網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解耦計(jì)算是一個(gè)新的研究領(lǐng)域。因此,本文以對(duì)區(qū)域綜合能源系統(tǒng)建模仿真研究為重點(diǎn),對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)的穩(wěn)態(tài)功率分布計(jì)算。首先在研究了電力、熱力以及電熱耦合系統(tǒng)的定義和特性的基礎(chǔ)上,以特定的條件對(duì)電熱耦合系統(tǒng)中各個(gè)穩(wěn)態(tài)設(shè)備的模型進(jìn)行搭建,主要包括鍋爐系統(tǒng)模型、背壓式汽輪機(jī)組模型、熱水傳輸模型、電力傳輸模型以及建筑物熱負(fù)荷模型,并制定了功率平衡、支路潮流約束和節(jié)點(diǎn)電壓約束等相關(guān)的約束條件。然后根據(jù)各個(gè)穩(wěn)態(tài)設(shè)備模型,綜合運(yùn)用組合式熱電網(wǎng)絡(luò),組建了能量網(wǎng)絡(luò)方程并研究了求解方法。采用聯(lián)合計(jì)算的方法,以遼西北地區(qū)某市局部電網(wǎng)為算例,代入相關(guān)狀態(tài)變量后對(duì)各個(gè)穩(wěn)態(tài)設(shè)備模型進(jìn)行仿真分析。最后,考慮以電鍋爐作為熱源,并且計(jì)及建筑物儲(chǔ)熱特性的情況下,對(duì)電熱耦合系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)功率分布進(jìn)行分析。通過分析結(jié)果,以遼西北地區(qū)為例,合理分配某市熱電廠熱電比例,實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域能源系統(tǒng)的綜合管理,因此改善了遼西北地區(qū)在冬季供暖期對(duì)風(fēng)電的消納問題,減少了該區(qū)域的用煤量,在電熱耦合層面起到了保護(hù)環(huán)境、減少污染的作用。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM73;TK01
【圖文】：

主要是通過主汽門和調(diào)節(jié)汽門的蒸汽。標(biāo)準(zhǔn)排汽是熱能來源之一，其在調(diào)解器的作用下逡逑通過加熱裝置給熱介質(zhì)傳遞熱能，最終排出的蒸汽會(huì)重新冷凝，通過回水管路重新回流逡逑至鍋爐，全程工況如圖２．１所示。逡逑牛逡逑電功率／ＭＷ逡逑戶ｍａｘ邋邐７逡逑邐１邐１邐？逡逑＾ｍｉｎ邐熱功率／ＭＷ逡逑圖２．邋１背壓熱電機(jī)組全程工況圖逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｔｈｅ邋ｆｕｌｌ邋ｗｏｒｋｉｎｇ邋ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｂａｃｋ邋ｐｒｅｓｓｕｒｅ邋ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ邋ｕｎｉｔ逡逑通過圖２．１可以得出，由背壓式汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組所發(fā)出的電功率是受熱負(fù)荷控制的，逡逑所以不能同時(shí)滿足熱、電負(fù)荷的需求。且背壓式汽輪機(jī)組宜采用于熱負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定的系逡逑統(tǒng)中，因?yàn)槠溆幸詿峁屉姷奶攸c(diǎn)，發(fā)電量取決于熱負(fù)荷。但雖然背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組有逡逑上述的一些缺點(diǎn)，但是較其他機(jī)組相比具備的排汽壓力高，蒸汽的焓降較小的優(yōu)勢(shì)還是逡逑很大的，因此對(duì)比于排汽壓力較低，焓降較高的凝汽式汽輪機(jī)，當(dāng)二者所發(fā)功率相同時(shí)，逡逑背壓式機(jī)組所需蒸汽量較高，每單位功率所需產(chǎn)生的蒸汽量也要比凝汽式汽輪機(jī)高［５６］。逡逑除此之外，在排汽過程中背壓式汽輪機(jī)組所產(chǎn)生的熱量有很大一部分都被熱用戶進(jìn)行消逡逑耗，所以冷源損失不會(huì)存在，因此從燃料的熱利用系數(shù)角度分析，背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組逡逑的熱效率比凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組要高。逡逑－１０邋－逡逑

邐２電熱耦合系統(tǒng)研究逡逑圖２．３邋（ａ）為背壓式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)示意圖。錯(cuò)油門４既可由調(diào)壓器２控制，也可由調(diào)逡逑．邐速器１控制。當(dāng)熱負(fù)荷決定機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，并列在電網(wǎng)中的汽輪機(jī)組，轉(zhuǎn)速與調(diào)速逡逑器滑環(huán)位置都將保持不變。此時(shí)，熱負(fù)荷的變化將使排汽壓力改變，在彈簧壓力的作用逡逑下，調(diào)壓器活塞移動(dòng)，帶動(dòng)錯(cuò)油門使高壓油進(jìn)入油動(dòng)機(jī)５的上腔或下腔，同時(shí)使油動(dòng)機(jī)逡逑非進(jìn)油腔與回油接通，油動(dòng)機(jī)活塞移動(dòng)，將調(diào)解汽門開大或關(guān)小，以適應(yīng)熱負(fù)荷的需要。逡逑調(diào)壓系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性大致一致，如圖２．３邋（ｂ）所示。此時(shí)，機(jī)組背壓（排逡逑汽壓力）＾相當(dāng)于轉(zhuǎn)速《，調(diào)壓器活塞位移ｚ相當(dāng)于調(diào)速器滑環(huán)位移ｚ，而供熱蒸汽量逡逑Ｄ則相當(dāng)于機(jī)組功率Ｐ。因此可得到調(diào)壓系統(tǒng)的壓力不等率＼，它表示最小蒸汽流量時(shí)逡逑的最高背壓與最大蒸汽流量時(shí)的最低背壓之差與額定壓力＆之比

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本文編號(hào)：2742613