热电联产机组调峰范围算法研究及应用

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1、第38卷第5期华电技术V01．38No．52016年5月HuadianTechnologyMav．2016热电联产机组调峰范围算法研究及应用鲁俊，南浩，李伟，钱华东，路鹏，刘娜，郜宁(1．国网新疆电力公司电力科学研究院，乌鲁木齐830001；2．北京四方继保自动化股份有限公司，北京100084)摘要：随着电网负荷峰谷差和供热机组容量的不断增加，电网的稳定性和调度面临较大的困难，为缓解这种情况，大部分供热机组需保证供热的同时参与电网调峰。对汽轮机工况图进行线性拟合，得到机组工况图的拟合函数，可根据当前采暖抽汽量、最大主蒸汽流量以及最小功率等信息

2、，计算热电联产机组的调峰范围。此计算方法不需要现场的热力试验，工程上使用方便快捷，经实例验证，计算的调峰范围基本接近实际调峰范围。关键词：热电联产机组；工况图；调峰范围；采暖抽汽量；主蒸汽流量中图分类号：TP277文献标志码：A文章编号：1674—1951(2016)05—0015—03的调整范围也受到制约。通过机组的汽轮机工况0引言图，可以详细说明这种对应关系。近年来，我国北方地区供热机组参与电网调峰供热式汽轮机的工况图是根据设计参数设定已成为必然趋势。热电联产机组是兼顾发电和供热的，各参数及运行条件均在设计工况下。它是表示的两用机组，将能

3、源进行梯级利用，能源利用效率更汽轮机的主蒸汽流量、采暖供热抽汽量和功率之间高，被广泛用于发电项目建设¨。目前，大部分热关系的曲线，由一系列的抽汽流量工况线、最大主蒸电联产机组需要采取“以热定电”的方式运行，在这汽流量工况线、最小排汽流量工况线、最小功率限制种情况下，对机组的调峰范围进行预测，可有效增强工况线共同组成，横坐标为功率，纵坐标为主蒸汽电网调峰能力，定制合理的电源调度方案，为电网调流量。度部门进行调度优化以及为风电等可再生能源的发图1为一个供热式汽轮机的工况图，在其使用展提供支撑。中，多为通过已知主蒸汽流量和采暖抽汽量来确定目前，对于

4、热电联产机组调峰范围预测的研究功率，文献[5]简单地就此过程进行了表述。也有多种，文献[2]对以热定电模型进行研究，通过(1)根据已知的主蒸汽流量，在纵坐标中找到多种方法构建数学模型，得到一定范围内采暖热负该点并做垂直于纵坐标的直线。荷和工业热负荷合理分配条件下的最小、最大发电(2)使上述直线与已知的采暖抽汽量所确定的机端功率拟合公式，从而计算出调峰范围。文献曲线相交。[3]在总结了多种调峰范围预测方法的同时，提出(3)从交点做纵坐标的平行线与横坐标相交，了将回归分析法应用到工况图拟合的思路。该交点即为该主蒸汽流量和采暖抽汽量下所对应的汽轮机

5、工况图法也是确定调峰范围的常用方功率值。法，需要人工查找，虽然使用简单但在工程应用上效图1中：G，G，⋯，G为等抽汽量线；f为最大率不高，还面临着未标曲线数据无法查找的问题。进汽量限制线；Z为最小功率限制线；f为最小排汽本文将工况图中的曲线进行拟合，由计算机进行自量限制线。动分析计算，不仅可以迅速给出结果，同时还可覆盖基于汽轮机工况图确定热电联产机组调峰范工况图上的全部数据。围，在实际应用中是行而有效的方法。根据工况图，当已知汽轮机的主蒸汽流量、采暖供热抽汽流量和1汽轮机工况图介绍功率3个量中的任意2个时，就可确定第3个量。抽汽式供热机组的电

6、负荷、采暖抽汽负荷和工一般情况下，为了保证热电联产机组的供热能力，机业抽汽负荷在一定范围内均可独立调节，同时又相组的发电功率需要随抽汽量的变化而进行调整，即互制约。在确定一定的热负荷时，电负荷的调整“以热定电”运行方式。例如，当机组提供固定的抽范围受到制约；同样，确定一定的电负荷时，热负荷汽量时，沿等抽汽量线，可以确定主蒸汽流量和有功功率的对应关系，在提供一个主蒸汽流量范围的情收稿日期：2016—04—18；修回日期：2016—05—06况下，即可确定有功功率的变化范围。·16·华电技术第38卷b0=kbq+bb，(5)式中：Ij}，b，k，

7、b为参数。●根据等抽汽量线方程z。，可以得到各等抽汽量删删『《线对应的k。，b。值，可记为{kb。}(i=1，2，⋯，}封确n)；同时，每条等抽汽量线会对应一个抽汽量值q，那么各等抽汽力量线均对应一组数{kbq}发电机功率／MW(：1，2，⋯，n)。图1汽轮机工况采用最小二乘法，分别对曲线k。=kkq+b，b。=kbq+bb进行线性拟合。2工况图线性拟合曲线k0=kkq+bk，bo=kbq+bb可以写成以实际工程中，工况图的使用较为频繁，而查询工下最小二乘格式况图的方法操作起来比较繁琐，因此，本文采用对工况图进行线性拟合的方式，得到机组工况图

8、的拟合(6)函数，用此函数来表示主蒸汽流量、采暖供热抽汽量和功率三者的关系。2．1工况图等抽汽量线拟合图1中的G，G，⋯，G均为等抽汽量线，在等抽汽量线上，机组的抽