在传统能源短缺和环境污染带来的双重压力下,可再生能源应用及其并网技术得到快速发展,如何利用可再生能源替代传统能源实现能源转型且进一步提高能源利用率、优化能源结构和配置、减少环境污染是目前能源和电力行业研究的热点问题和发展方向。随着近年来风电发展规模的不断扩大,风电渗透率不断提高,受电网传输能力限制以及火电和热电机组调节裕度限制,系统灵活性大幅下降,部分地区出现了较为严重的弃风现象。特别是我国风电集中、电源结构单一、可灵活快速调节系统的电源又少的“三北”地区,在冬季供暖季,电热耦合约束限制了电网调峰能力,弃风现象更为严重。针对此问题,为提高弃风消纳水平,本文开展了蓄热式电锅炉和燃煤锅炉联合供暖协调运行消纳弃风策略的研究,主要研究内容分为以下几个部分。首先,对蓄热式电锅炉消纳弃风的供暖机理进行研究。分析蓄热式电锅炉消纳弃风电进行供热的热特性和机理,结合东北某地区电网公司负荷和风电预测数据研究建立了弃风电量计算模型,进一步建立了蓄热式电锅炉消纳弃风电的能量转换模型,通过建立蓄热式电锅炉消纳弃风电供热模型和燃煤锅炉模型,计算同等热量下燃煤锅炉煤耗,建立蓄热式电锅炉消纳弃风供暖的经济效益和环境效益模型。然后,对蓄热式电锅炉和煤锅炉联合供暖消纳弃风的优化调度模型进行研究。选定以系统运行成本最小为优化调度目标函数,根据电热供暖系统特性,确定蓄热式电锅炉和燃煤锅炉协调运行约束条件,利用粒子群算法对建立的优化调度模型进行求解。通过仿真对比分析蓄热式电锅炉在不同运行方式、不同容量下的弃风消纳效果、经济性和环境效益,以此验证所提方法的有效性和可行性。最后,从工程实际应用的角度出发,将集中供热管网和建筑物的热惯性考虑到系统优化问题中,研究考虑热惯性的蓄热式电锅炉和燃煤锅炉运行策略。建立热网和采暖建筑物热惯性模型,根据是否利用蓄热式电锅炉和是否考虑利用系统热惯性设置不同的分析场景,结合储热环节对模型在调度运行过程中充分利用热惯性的特点进行分析。通过算例分析,验证供热管网和建筑物热惯性的引入对系统的灵活调节能力以及风电消纳的影响,进一步验证蓄热式电锅炉对风电消纳的积极作用。