论文部分内容阅读
摘要：本文将在对于热电联产电力调峰模式下，供热量变化和电力负荷变化之间的关系进行分析实现的基础上，进行通过供热系统调节实现热电联产电力调峰的具体调节方式进行分析论述，以保证供电系统的安全稳定运行。
关键词：热电联产；电力调峰；峰谷差；调节；供热系统；供热量；变化；分析
随着电力生产规模的扩大以及电力需求的不断提高，导致电力系统供电运行中的电峰谷差变化日益增大，对于电力系统的安全稳定运行有着极大的不利影响。为实现电力系统电峰谷差的调节与解决，保证供电运行的安全和稳定，热电联产电力调峰是一种重要的方式途径。目前，在我国电力系统的电峰谷差调节中，以热电联产作为热源的供热系统多是采取连续稳定运行方式，通过保证一天内热源的供热量基本不发生变化来实现电力调峰。但是，在通常情况下，将热电联产电力调峰做为电峰谷差调节的重要途径进行应用时，往往热电厂为了实现更好的经济效益，多会存在热电机组多供电情况，容易导致供热量发生变化，从而造成供热系统内各点供热介质的温度以及供暖室内的温度发生变化，引起电力负荷的变化，这种情况通常被称为是供热系统热动态特性。因此，为了实现电力峰谷差的调节与解决，保证供热系统日供热总量和供热质量不发生变化，需要对于供热系统的运行方式进行调节。
一、供热量与电力负荷变化之间关系及周期性变化分析
在电力系统运行中，热电联产电力调峰是进行供电峰谷差调节与解决的重要途径，而供热系统中的热惯性作用是实现热电联产电力调峰的有效途径。通常情况下，在热电联产的电力调峰运行模式下，供热系统热源的供热量是随着电力负荷的变化而发生变化的，并且供热系统内各点供热介质的温度以及供暖室内温度也会随着电力负荷的变化发生变化。因此，通常情况下，为了不影响供热系统的供热质量，需要对于供暖室内的温度变化进行控制，而在这种情况下热电联产电力调峰的幅度是受到热源的调节能力以及集中供热系统热惯性作用影响的。
通常情况下，对于供热系统热源供热量的周期性阶跃式变化是通过下列公式（1）进行表达的。在热源供热量的周期性阶跃变化表达式中， 表示的是t时刻的供热量； 表示的是幅度比，也就是热源的日最小供热量和日最大供热量的比值，通常情况下， 大于或者等于零并且小于1； 表示的是热源的日平均供热量； 表示的是占空比，也就是热源维持最小供热量的时间和周期的比值，通常情况下， 大于零并且小于1； 表示的是系数； 表示的是周期。
（1）
二、热电联产电力调峰模式下的供热系统运行调节分析
为了方便对于热电联产电力调峰模式下的供电峰谷差调节控制分析，首先假设该模式中供热系统处于定流量运行状态并且热源供热量呈现周期性阶跃变化。那么如果热源供热量呈现周期性阶跃变化时，供热系统的运行调节，就可以通过固定热源日最小供热量与日最大供热量之间的比值、调节热源维持最小供热量的时间与周期的比值，或者分阶段改变热源日最大供热量的固定幅度比值调节占空比值方式、固定占空比值调节幅度比值方式和分阶段改变热源日最大供热量的固定占空比值调节幅度比值方式等，来实现供热系统的运行调节。通常情况下，在实际热电联产电力调峰运行模式下，进行供热系统调节运行方式的选择会受到多种因素的作用和影响，像热源供热量的调节幅度就会受到热源调节能力以及供暖室内温度的平均变化幅度等的限制等，因此通过固定幅度比值或者通过固定占空比值进行供热系统运行调节，是和电力负荷情况之间有着一定关联的。
首先，通过固定幅度比调节占空比的方式进行供热系统运行调节，是根據实际供热系统中热源的调节能力有限，因此在热源供热量周期性阶跃变化情况下，需要幅度比具有最小值，才能够使用这种调节方式进行运行调节实现。在供暖期间，如果假设幅度比为r，并且随着日平均室外温度的变化进行占空比调节的方式，也就是固定幅度比调节占空比的方式。如下图1所示，即为固定幅度比调节占空比的供热系统运行调节方式的调节过程示意图。
在上图1（2）中，ABCDE表示第一个典型供暖日热源供热量周期性阶跃变化曲线，ABFDE表示第二个典型供暖日热源供热量周期性阶跃变化曲线。通过固定幅度比调节占空比方式进行供热系统运行调节，能够保证热电联产电力调峰的调峰幅度始终保持在一定水平，并且热源每天维持低负荷运转的时间是随着日平均室外温度的升高而延长的。
其次，分阶段改变热源日最大供热量的固定幅度比调节占空比方式，是针对固定幅度比调节占空比方式中调峰幅度比较大容易引起供暖室内温度的平均变化超出允许范围的情况，而采取的一种更加合理有效的供热系统运行调节方式。
再次，固定占空比调节幅度比的运行调节方式是根据我国目前多数地区根据不同时段电力负荷高低进行不同电价标准制定的情况，随着日平均室外温度的变化进行占空比固定与幅度比调节，以实现供热系统调节运行。
最后，分阶段改变日最大供热量的固定占空比调节幅度比的方式，是针对固定占空比调节幅度比中供暖室内温度平均变化容易超出允许范围的情况采取的一种运行调节方式。
三、结束语
总之，在上述四种运行调节方式中，结合目前我国多数地区的峰谷电价制度，可以应用固定占空比调节幅度比的方式进行供热系统运行调节，在导致供暖室内温度平均变化超出允许范围情况下，可以采用分阶段改变日最大供热量的固定占空比调节幅度比的运行调节方式，以实现热电联产电力调峰模式下的运行调节。
参考文献
[1]龙虹毓，徐瑞林，何国军，赵渊，谢开贵，张煦.基于热电风电协调调度的系统日调峰能力分析[J].电力自动化设备.2013（4）.
[2]张宇，鄂志君，刘卫平，王伟臣，甘智勇，刘伟.热电联产机组调峰能力的研究与应用[J].电力系统及其自动化学报.2013（3）.
[3]龙虹毓，徐瑞林，马建伟，吴锴.基于采暖需求侧管理的风电机组节能调度[J].太阳能学报.2012（4）.
作者简介：罗勇，1983.04，男，广西灌阳县人，广西方元电力股份有限公司来宾供热分公司总经理、来宾市广投能源有限公司总经理
邮寄地址：广西来宾市兴宾区长梅路58号广西方元电力股份有限公司来宾电厂供热分公司，邮编：546138
联系电话：13788769772
E-mail：：luoyong9772@163.com
关键词：热电联产；电力调峰；峰谷差；调节；供热系统；供热量；变化；分析
随着电力生产规模的扩大以及电力需求的不断提高，导致电力系统供电运行中的电峰谷差变化日益增大，对于电力系统的安全稳定运行有着极大的不利影响。为实现电力系统电峰谷差的调节与解决，保证供电运行的安全和稳定，热电联产电力调峰是一种重要的方式途径。目前，在我国电力系统的电峰谷差调节中，以热电联产作为热源的供热系统多是采取连续稳定运行方式，通过保证一天内热源的供热量基本不发生变化来实现电力调峰。但是，在通常情况下，将热电联产电力调峰做为电峰谷差调节的重要途径进行应用时，往往热电厂为了实现更好的经济效益，多会存在热电机组多供电情况，容易导致供热量发生变化，从而造成供热系统内各点供热介质的温度以及供暖室内的温度发生变化，引起电力负荷的变化，这种情况通常被称为是供热系统热动态特性。因此，为了实现电力峰谷差的调节与解决，保证供热系统日供热总量和供热质量不发生变化，需要对于供热系统的运行方式进行调节。
一、供热量与电力负荷变化之间关系及周期性变化分析
在电力系统运行中，热电联产电力调峰是进行供电峰谷差调节与解决的重要途径，而供热系统中的热惯性作用是实现热电联产电力调峰的有效途径。通常情况下，在热电联产的电力调峰运行模式下，供热系统热源的供热量是随着电力负荷的变化而发生变化的，并且供热系统内各点供热介质的温度以及供暖室内温度也会随着电力负荷的变化发生变化。因此，通常情况下，为了不影响供热系统的供热质量，需要对于供暖室内的温度变化进行控制，而在这种情况下热电联产电力调峰的幅度是受到热源的调节能力以及集中供热系统热惯性作用影响的。
通常情况下，对于供热系统热源供热量的周期性阶跃式变化是通过下列公式（1）进行表达的。在热源供热量的周期性阶跃变化表达式中， 表示的是t时刻的供热量； 表示的是幅度比，也就是热源的日最小供热量和日最大供热量的比值，通常情况下， 大于或者等于零并且小于1； 表示的是热源的日平均供热量； 表示的是占空比，也就是热源维持最小供热量的时间和周期的比值，通常情况下， 大于零并且小于1； 表示的是系数； 表示的是周期。
（1）
二、热电联产电力调峰模式下的供热系统运行调节分析
为了方便对于热电联产电力调峰模式下的供电峰谷差调节控制分析，首先假设该模式中供热系统处于定流量运行状态并且热源供热量呈现周期性阶跃变化。那么如果热源供热量呈现周期性阶跃变化时，供热系统的运行调节，就可以通过固定热源日最小供热量与日最大供热量之间的比值、调节热源维持最小供热量的时间与周期的比值，或者分阶段改变热源日最大供热量的固定幅度比值调节占空比值方式、固定占空比值调节幅度比值方式和分阶段改变热源日最大供热量的固定占空比值调节幅度比值方式等，来实现供热系统的运行调节。通常情况下，在实际热电联产电力调峰运行模式下，进行供热系统调节运行方式的选择会受到多种因素的作用和影响，像热源供热量的调节幅度就会受到热源调节能力以及供暖室内温度的平均变化幅度等的限制等，因此通过固定幅度比值或者通过固定占空比值进行供热系统运行调节，是和电力负荷情况之间有着一定关联的。
首先，通过固定幅度比调节占空比的方式进行供热系统运行调节，是根據实际供热系统中热源的调节能力有限，因此在热源供热量周期性阶跃变化情况下，需要幅度比具有最小值，才能够使用这种调节方式进行运行调节实现。在供暖期间，如果假设幅度比为r，并且随着日平均室外温度的变化进行占空比调节的方式，也就是固定幅度比调节占空比的方式。如下图1所示，即为固定幅度比调节占空比的供热系统运行调节方式的调节过程示意图。
在上图1（2）中，ABCDE表示第一个典型供暖日热源供热量周期性阶跃变化曲线，ABFDE表示第二个典型供暖日热源供热量周期性阶跃变化曲线。通过固定幅度比调节占空比方式进行供热系统运行调节，能够保证热电联产电力调峰的调峰幅度始终保持在一定水平，并且热源每天维持低负荷运转的时间是随着日平均室外温度的升高而延长的。
其次，分阶段改变热源日最大供热量的固定幅度比调节占空比方式，是针对固定幅度比调节占空比方式中调峰幅度比较大容易引起供暖室内温度的平均变化超出允许范围的情况，而采取的一种更加合理有效的供热系统运行调节方式。
再次，固定占空比调节幅度比的运行调节方式是根据我国目前多数地区根据不同时段电力负荷高低进行不同电价标准制定的情况，随着日平均室外温度的变化进行占空比固定与幅度比调节，以实现供热系统调节运行。
最后，分阶段改变日最大供热量的固定占空比调节幅度比的方式，是针对固定占空比调节幅度比中供暖室内温度平均变化容易超出允许范围的情况采取的一种运行调节方式。
三、结束语
总之，在上述四种运行调节方式中，结合目前我国多数地区的峰谷电价制度，可以应用固定占空比调节幅度比的方式进行供热系统运行调节，在导致供暖室内温度平均变化超出允许范围情况下，可以采用分阶段改变日最大供热量的固定占空比调节幅度比的运行调节方式，以实现热电联产电力调峰模式下的运行调节。
参考文献
[1]龙虹毓，徐瑞林，何国军，赵渊，谢开贵，张煦.基于热电风电协调调度的系统日调峰能力分析[J].电力自动化设备.2013（4）.
[2]张宇，鄂志君，刘卫平，王伟臣，甘智勇，刘伟.热电联产机组调峰能力的研究与应用[J].电力系统及其自动化学报.2013（3）.
[3]龙虹毓，徐瑞林，马建伟，吴锴.基于采暖需求侧管理的风电机组节能调度[J].太阳能学报.2012（4）.
作者简介：罗勇，1983.04，男，广西灌阳县人，广西方元电力股份有限公司来宾供热分公司总经理、来宾市广投能源有限公司总经理
邮寄地址：广西来宾市兴宾区长梅路58号广西方元电力股份有限公司来宾电厂供热分公司，邮编：546138
联系电话：13788769772
E-mail：：luoyong9772@163.com