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浙江大学学报(工学版)  2026, Vol. 60 Issue (1): 169-178    DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2026.01.016
能源与动力工程     
计及容量电费的供热机组运行模式选择模型
陈沪航1(),吕泉1,*(),苏子航1,张君樵2,陈筑2,韩旭2
1. 大连理工大学 电气工程学院,辽宁 大连 116024
2. 华能大连电厂,辽宁 大连 116113
Operating mode selection model for heating unit considering capacity charge
Huhang CHEN1(),Quan LV1,*(),Zihang SU1,Junqiao ZHANG2,Zhu CHEN2,Xu HAN2
1. School of Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China
2. Huaneng Dalian Power Plant, Dalian 116113, China
 全文: PDF(1062 KB)   HTML
摘要:

供热机组经过改造后可以在高背压、抽凝、纯凝等多种模式下运行,显著提升热电厂在供暖期的运行灵活性与经济性. 为了在供暖期来临之前选定热电厂内各台供热机组的运行模式,以最大化供暖期的整体运行效益,分析供热机组在不同模式下的运行特性,构建计及容量收益、深度调峰市场收益、燃料成本以及高背压机组更换转子成本的供暖期全厂综合收益比较模型,用于评价与比较不同的热电厂运行方案. 以我国东北地区某实际热电厂为例,应用上述模型对2种典型运行方案进行收益计算与对比分析. 算例结果验证了模型的有效性与实用性,表明高背压模式与抽凝模式在运行中具有良好的互补特性. 机组最优运行模式的选择高度依赖于热电厂的供热负荷水平.

关键词: 供热机组运行模式容量电费调峰服务高背压机组    
Abstract:

Heating units can be modified to operate in multiple modes such as high backpressure, extraction-condensing, and pure condensing, which significantly enhances the operational flexibility and economic performance of thermal power plants during the heating season. To select the operating mode of each heating unit in a thermal power plant before the heating season to maximize the overall operational benefits during the heating season, the operating characteristics of heating units under different modes were analyzed. A plant-wide comprehensive benefit comparison model for the heating season considering the capacity revenue, deep peaking market revenue, fuel cost, and the cost of replacing rotors in high backpressure units was constructed, to evaluate and compare the different operating schemes of the plant. A case study of an actual thermal power plant in Northeast China was conducted, where the proposed model was applied to calculate and compare the benefits of two typical operational schemes. The results verify the effectiveness and practicality of the model, demonstrating that the high backpressure mode and the extraction-condensing mode have good complementary characteristics in operation. The selection of the optimal operational mode of heating units heavily depends on the heating load level of the thermal power plant.

Key words: heating unit    operating mode    capacity charge    peak-shaving service    high backpressure unit
收稿日期: 2024-12-25 出版日期: 2025-12-15
:  TP 393  
通讯作者: 吕泉     E-mail: 17614289516@163.com;lvquan@dlut.edu.cn
作者简介: 陈沪航(1999—),男,硕士生,从事热电厂优化运行研究. orcid.org/0009-0000-0599-3230. E-mail:17614289516@163.com
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陈沪航
吕泉
苏子航
张君樵
陈筑
韩旭

引用本文:

陈沪航,吕泉,苏子航,张君樵,陈筑,韩旭. 计及容量电费的供热机组运行模式选择模型[J]. 浙江大学学报(工学版), 2026, 60(1): 169-178.

Huhang CHEN,Quan LV,Zihang SU,Junqiao ZHANG,Zhu CHEN,Xu HAN. Operating mode selection model for heating unit considering capacity charge. Journal of ZheJiang University (Engineering Science), 2026, 60(1): 169-178.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/eng/CN/10.3785/j.issn.1008-973X.2026.01.016        https://www.zjujournals.com/eng/CN/Y2026/V60/I1/169

图 1  高背压机组和抽凝机组的电热关系
图 2  高背压机组与抽凝机组协同供热方式示意图
图 3  不同运行方案下热电厂深度调峰能力示意图
机组类型a/(t·MW?2·h?1)b/(t·MW?2·h?1)c/(t·h?1)$ \mu _{\text{B}}^j $/%
1#高背压92
1#纯凝0.000101140.2353211.397
2#抽凝0.000003650.287526.006
3#抽凝0.000042030.263068.774
4#抽凝0.000006740.285246.820
表 1  机组经济参数(定参数模型)
机组类型$ P_{{\text{e,max}}} /{\text{MW}}$$ P_{{\text{e,min}}}/{\text{MW}} $$ P_{{\text{h,max}}}^{}/{\text{MW}} $$ {c_{\mathrm{v}}} $$ {c_{\mathrm{m}}} $z/MW
1#高背压280700.530.04
1#纯凝350100
2#抽凝3501002000.2180.62?24.4
3#抽凝3501002000.2180.62?24.4
4#抽凝3501002200.2180.62?24.4
表 2  机组运行参数(定参数模型)
图 4  供暖期152天热负荷曲线
图 5  不同运行方案下热电厂的边界电出力
图 6  不同运行方案下热电厂在供暖期的最大/最小电出力
图 7  不同运行方案下热电厂的最大电出力及申报容量
方案$ P_{{\text{DECL}}}^{{\text{plant}}}/{\mathrm{MW}} $
11月12月1月2月3月
α9511 1661 1781 128983
β1 3011 2721 2691 3021 333
表 3  不同运行方案下的每月申报容量
方案Rcap/万元
11月12月1月2月3月
α7819901 001865862
β1 0691 0811 0789991 169
表 4  不同运行方案下的每月容量电费
图 8  不同运行方案下热电厂的最小电负荷率
方案$ P_{{\text{DDR}}}^{{\text{plant}}} /({\mathrm{MW}} \cdot {\mathrm{h}})$
1档2档3档
α35 36519 8434 911
β39 12321 6763 137
αβ–3 758–1 8331 774
表 5  不同运行方案下的每月调峰电量
方案机组Qunit/(104 GJ)
11月12月1月2月3月
α1#104.1100.562.5
α2#31.29.69.68.724.0
α3#20.86.46.45.816.0
α4#20.86.46.45.816.0
β1#
β2#31.254.252.735.524.0
β3#20.836.235.123.716.0
β4#20.836.235.123.716.0
表 6  不同运行方案下每台机组每月承担的供热量
方案机组Φunit/(kg·GJ?1)
11月12月1月2月3月
α1#11.611.48.5
α2#17.117.017.017.017.0
α3#16.816.716.616.716.7
α4#17.417.417.417.417.4
β1#
β2#17.117.117.117.117.1
β3#16.816.816.716.816.7
β4#17.417.417.417.417.4
表 7  不同运行方案下每台机组每月的单位供热煤耗率
方案Rcoal/万元
11月12月1月2月3月
α14911912183910561146
β14912596251716981146
αβ0?684?678?6420
表 8  不同运行方案下的每月供热成本
图 9  不同热负荷需求下2种运行方案的热电厂成本与收益差
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