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電力系統(tǒng)中發(fā)電煤耗量的計算通常采用關(guān)于機組出力的二次函數(shù)模型，該模型是基于機組穩(wěn)態(tài)運行工況下的煤耗率與出力水平之間的關(guān)系建立的。

近年來逐漸得到關(guān)注的一些火電機組快速變負荷控制技術(shù)，例如通過冷凝水流量調(diào)節(jié)實現(xiàn)鍋爐內(nèi)蒸汽蓄熱利用等，可以使機組的變負荷能力在30秒左右的短時間內(nèi)得到較大幅度的提升，有助于使火電出力更好地平抑風電等可再生新能源的出力波動，提高電力系統(tǒng)調(diào)度運行的經(jīng)濟性與環(huán)保性。然而，對冷凝水進行調(diào)節(jié)需要水泵的額外做功，由此會造成機組煤耗率上升。

因此，當考慮通過蓄熱利用實現(xiàn)機組快速變負荷時，發(fā)電煤耗量不僅與當前出力水平有關(guān)，還與出力水平的變化速率有關(guān)，而出力變化速率對發(fā)電煤耗量的影響無法用現(xiàn)有方法計算。針對此問題，本發(fā)明提出了一種基于機組出力及變負荷速率的火力發(fā)電煤耗量計算方法，通過對機組出力特性的數(shù)據(jù)擬合，得到基于出力水平與變負荷速率的二元發(fā)電煤耗量函數(shù)，從而更精確地刻畫機組在靈活運行調(diào)節(jié)過程中的煤耗量。

本發(fā)明成果提出一種與機組出力水平和變負荷速率兩個變量相關(guān)的新的發(fā)電煤耗量計算方法，在電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度中采用該發(fā)電煤耗量計算方法時，可以使調(diào)度方案更好地利用火電機組的變負荷能力平抑風電等可再生能源的出力波動，提高可再生能源利用率并降低總發(fā)電煤耗量。

將本發(fā)明應用于電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度模型中，采用本方法基于火電機組的出力水平與變負荷速率兩個變量計算其發(fā)電煤耗量，可以使調(diào)度模型更精準地體現(xiàn)機組在靈活運行過程中的真實煤耗量?；趯γ汉牧康木_評估，電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度能更好地利用火電機組的變負荷能力，在調(diào)度中統(tǒng)籌考慮機組靈活調(diào)節(jié)對風電等可再生能源出力的平抑及上述調(diào)節(jié)給機組帶來的煤耗增加等成本，從而有助于做出更優(yōu)的調(diào)度決策，在提高可再生能源利用率的同時降低總發(fā)電煤耗量。

市場需求及經(jīng)濟效益分析

本成果團隊屬于新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室中“新能源電力系統(tǒng)控制與優(yōu)化”研究方向，目前主要研究內(nèi)容包括含大規(guī)模新能源的電力系統(tǒng)運行與優(yōu)化調(diào)度方法、配電網(wǎng)優(yōu)化運行、虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度等。