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考虑静态电压稳定性的低碳电力调度

发布时间: 2019-10-07 10:04 作者:刘淑娜 来源:宣传部 字号:

以化石为主要燃料的火电厂分析表明,实现国家节能减排的低碳电力调度关键技术包括存储技术和碳捕集技术。将碳捕集设备引入火电厂是实现低碳发展和满足低碳环境建设指导方针的必然趋势。因此,本文研究了火电厂在静态电压稳定下的低碳电力调度,对于实现火电厂低碳运行,促进火电厂健康,全面发展具有重要意义。

考虑静态电压稳定性的低碳电力调度

本节重点介绍燃烧后碳捕集技术对火电厂低碳电力调度影响的系统分析。根据一般火电机组的分析,每单位时间的碳排放强度可视为运行期间的常数。碳发射强度kc=Pg/mc的计算公式分析如下:kc表示发射强度; mc表示火力发电单元在此期间排放的碳量,Pg是火力发电单元产生的电力。安装碳捕集设备后,二氧化碳从排放的烟气中分离出来,直接排放到大气中的二氧化碳也大大减少。火力发电厂(火电机组)的能量损失有两个主要原因,即固定损耗和运行损耗[1]。其中,固定损失的原因主要是由于设备运行或运行过程中的一些新设备的一系列变化;运行损耗是火电机组产生能量损失的主要原因,损失主要集中在CO2。捕获和捕获技术被吸收,分解和压缩。

在了解碳捕集技术下火电机组能耗的原因的基础上,重点对静电电压稳定期间低碳电力调度的深入研究进行了探讨。

2.1减少网格线损耗

由于不同的功率调度条件,减小电网线损的方法也不同。当变压器的三相负载处于不平衡状态时,不仅会对变压器的运行安全构成更大的威胁,还会增加电网的线损。对于具有较大峰谷差异的线路负载,电源模式应转换为双回路电源模式。另外,考虑到配电线路中经常出现三相负荷不平衡,有必要正确及时地处理这种情况,即当不平衡量大时,应及时调整三个负荷,合理安排当前的电力负荷和时间,以提高电网本身的合规率。当网络结构发生变化,发生电力线损耗时,应及时进行电网升压,优化火电机组的功率分配。应引入新技术和新设备,提高电网布局的合理性。网格结构优化的具体方法如下。

2.2优化网格结构

电力系统分析表明,在约束条件下,运行过程与静态电压稳定性不同,但也表现出一定的共性。在系统运行期间,确保火电机组的发电与负载平衡,同时保持电力系统的频率质量尤为重要;并且对于静态电压稳定性,因为操作系统没有运行到它所承受的负载的临界点,加上确保电力系统在最佳状态下通过峰值负载点,因此有必要充分考虑运行模式。整个电网,以及线路和功率流,从而达到优化电网结构,实现低碳电力调度的目的[2]。

考虑静态电压稳定性的低碳电力调度

其中,表示发电机几点的无功出力,和分别表示上下限约束。和分别代表发电机设定的机端参考电压高峰负荷点发电机的节点电压同的差值。考虑到用户的购电方式对火电厂碳排放的成本和静态电压稳定的约束具有十分显著的影响,因此,为了购电方式所产生的影响予以充分体现,在对模型进行求解时,则不考虑支路潮流以及无功源控制对低碳电力调节工作的影响。因此,所提模型的求解则需做较多的工作,包括了对无功出力和无功源的优化控制的互补关系进行分析,也包括了对IEEE30节点进行算例分析。其中,IEEE30节点的算例分析是实现低碳电力调度的关键。

对其进行算例分析如下若不对静态电压稳定约束予以考虑,进而对低碳电力进行调度,虽能够使购电成本达到最优化,但也会对系统的稳定裕度产生较大影响,从而使电网自身的运行受到较大障碍。此外,对碳的价格进行分析可知,其对购电成本的影响是根本性的。碳价格若比火电机组的最低临界碳价低,则所引入的碳捕集设备并不会运作,而只有在碳价介于火电机组的最低和最高碳价之间时,引入的碳捕集设备方能投入运行。因此,为了使购电成本达到最优,有必也必须对各个发电机组的上网功率进行调整,从而确保机组的运行过程中所消耗碳的价格在其临界负荷与最低碳价之间[3]。

3结语

本文通过对火电机组在碳捕集技术下产生能耗的原因进行分析,进而对基于静态电压稳定状态的火电厂低碳电力调度展开较为全面的分析。研究结果表明,当前火电厂电力机组仍然存在着固定损耗和运行损耗等相关方面的问题,面对节能减排和低碳环境建设的政策方针,未来,还需进一步加强对静态电压稳定下低碳电力调度方法的研究和应用力度,从而促进电力产业的健康、稳定发展。

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