论文题目：低碳经济下含碳捕集电厂和风电的电力系统优化运行研究
摘要：随着全球气候变暖问题日益严重,该问题亟待全人类共同解决。大量使用化石能源所排放的二氧化碳是引发全球气候变暖的主要根源,而未来几十年化石能源依旧将是人类的主要能源来源,所以,提高能源利用效率,发展新能源技术,提倡低碳经济已经迫在眉睫。作为主要的碳排放大户,电力工业的CO2排放量约占全国总排放量的40%,其对低碳经济的发展有着至关重要的影响,故必须采用有效的低碳发电技术,如风电等新能源发电和碳捕集技术。其中,风电在带来零排放、零污染、绿色电力的同时,也给电力系统运行调度提出了新的挑战,风电所带来的系统调峰问题成为了消纳大规模风电的主要障碍之一,此外,风电出力的随机性与波动性严重威胁系统的安全运行,破坏系统的有功平衡,这就给电力系统旋转备用容量优化问题提出了更高的要求。作为主要的低碳发电技术,碳捕集电厂具有灵活的运行特性,而且捕集能量具备旋转备用的功能,在这种情况下,如何综合考虑碳捕集电厂、风电及碳交易机制的引入对电力系统协调运行和旋转备用优化的影响,具有重要的研究意义。本文研究了低碳经济下含碳捕集电厂与风电的电力系统协调运行和旋转备用容量优化问题,首先,对配置溶液存储装置的碳捕集电厂进行建模,分析了其灵活运行方法、能量流、调峰特性和备用原理;其次,针对碳捕集电厂与风电的出力特性,考虑了溶液存储装置提升碳捕集电厂运行灵活性的作用,建立了配置溶液存储器的碳捕集电厂与风电的协调运行模型,优化溶液存储器的存储策略,以减少风电弃风情况,尽可能消纳更多风电;最后,碳捕集电厂的灵活运行特性使其能够提供额外的旋转备用容量,在此基础上提出了考虑配置溶液存储器的碳捕集电厂与风电的电力系统旋转备用容量优化模型,以减少风电接入对电力系统旋转备用容量的影响。本文采用IEEE RTS 96系统对所提的模型进行仿真验证,结果表明在低碳经济下,该模型对含碳捕集电厂与风电的电力系统协调运行和旋转备用优化问题具有一定的理论指导意义。
关键词：低碳经济;碳捕集电厂;溶液存储器;风力发电;协调运行;旋转备用;碳交易机制
学科专业：电气工程
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景
1.2 研究目的与意义
1.3 国内外研究现状分析
1.4 本文主要工作
2 碳捕集电厂的灵活运行特性分析与建模
2.1 碳捕集电厂的灵活运行方法
2.2 碳捕集电厂的能量流分析
2.3 碳捕集电厂的调峰特性
2.4 碳捕集电厂的备用原理
2.5 小结
3 含溶液存储器的碳捕集电厂与风电的系统协调运行研究
3.1 碳交易机制的影响分析与建模
3.2 碳捕集电厂与风电的多时段协调运行策略分析
3.3 配置溶液存储器的碳捕集电厂与风电的协调运行模型
3.4 算例分析
3.5 小结
4 含碳捕集电厂与风电的电力系统旋转备用容量优化
4.1 风电出力对系统可靠性的影响分析与建模
4.2 含碳捕集电厂与风电的电力系统旋转备用容量优化模型
4.3 算例分析
4.4 小结
5 结论与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
致谢
参考文献
附录A 算例原始数据