东南大学-面向新型电力系统的电热储协同调控技术

重【课题来源】：国家重点研发计划项目（2022YBF4100700）東南大学国家自然科学基金项目（52206006）江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金项目（BT2024005）OLTHEASTUNDTRSITY面向新型电力系统的电热储协同调控技术CoordinateRegulation of Electricity,Thermal Power, and Energy StorageunderNewTypePowerSystems汇报人：曹越东南大学能源与环境学院能源转换及过程测控教育部重点实验室中国电机工程学会火力发电专委会2025年年会暨学术交流会2025.10.23威海目录》CONTENTS研究背景及意义主要技术难题关键技术进展总结与展望東南大学研究背景及意义党的二十大报告指出，积极稳妥推进碳达峰碳中和深入推进能源革命，加快规划建设新型能源体系国家发改要和国家能源用碟达峰十四五现代能源体系规圳碳中和2027年1月29日印岁买起习近平总书记在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告2024年，国家能源局印发了《加快构建新型电力系统行动方案》的通知坚持清洁低碳。 安全充裕，经济高效供需协同、灵活智能的基础原则加快推进新型电力系统建设，为实现碳达峰目标提供有力支撑东南大学研究背景及意义2021年，推动煤电机组节能降碳改造：供热改造，，灵活性改造”的三改联动，全面提升煤电机组在电力系统中的调节支撑与供热保障能力2025年，《新一代煤电升级专项行动实施方案夯实煤电兜底保障作用，推动煤电机组深度调峰快速爬坡等高效调节能力提升。2025年，《电力系统调节能力优化专项行动实施方案》围绕爬坡速率、容量长时间尺度调节的经济性、安全性需求，探素应用一批新型储能技术。探索与新型电力系统发展相适应的新一代煤电发展路径等着力提升火电调节能力加强电网调峰储能和智能化调度能力建设影支撑新型电力系统构建。目录》CONTENTS研究背景及意义主要技术难题关键技术进展总结与展望东南大学2.主要技术难题口新型电力系统特征及内涵热量供给负荷热功转换过程长时储能形式电源侧新代电热力分布式能源梯co.安电耗毛动美上/地风电大阳能快/光临热功生物乐能燃气发电故电电源储能培益健能充电压塑气能能电新型电力系统新一代煤电深调运行网问歌可再生能源消纳NenTypePewe锂电池/池源电池能侧Systia机组快速变负荷调节大规模长时储能需求水高糖飞轮能能电动/电器护电热储系统协同调控负荷合盗股电用户供热费带需求交叉能源动力、电气工程、自动化、人工电动汽车速筑光伏一体化智能等多学科知识负荷侧東南大学2.主要技术难题在新型电力系统中，电热储系统协同调控仍存在以下技术难题难题一:难题二;难题三让难题四：低碳运行工况难确定长时深度调节区间受限快速变负荷能力不足设备安全监控不充分系统供热多模式耦合储能辅助下机组摄小出力供热与协调控制耦合多模态过程故障特征提取能整梯级利用过程最优深调边界下储能系统容氧煤电耦合压力储能储存控制回路品质在线评估实时负荷调度智能算法系统效率最优充储策略气电联合循环快速变负荐系统故障自愈控制难电热储系统清洁低碳、安全可靠、灵活智能运行面临巨大挑战東南太学2.2技术难题解决思路重大加快推进新型电力系统建设有力支撑碳达峰碳中和目标实现需求严俊挑战低碳运行工况难确定长时深度调节区间受限快速变负荷能力不足设备安全监控不充分关键技术1关键技术2关键技术3关键技术4关键基于智能算法的热电新型长时储能系统基于机器学习的机组电热储系统多模态技术联供系统长短期优化智能运行宽负荷调快速变负荷主动支撑状态监控及安全调调度技术节技术控制技术控技术自标电热储系统清洁低碳、安全可靠、灵活智能运行目录》CONTENTS研究背景及意义主要技术难题关键技术进展总结与展望東南大学关键技术进展展一①低碳运行工况难确定关键技术1：基于智能算法的热电联供系统长短期优化调控技术多模式热电联供系统（高背压+增汽机+抽汽+切缸）调控对象研究亮点口热电联供系统实时负荷智能调度策略考虑热惯性的长输热电供热系统规划优化翔热电联供系统优化调控工设销技术路线多模式耦合热电联供系统建模方法优花运行口 人工智能算法+模拟工况库实时调度采用层级约束评价与供热路径规划流程東南大学基于智能算法的热电联供系统长短期优化调控技术口多模式耦合的热电联供系统建模热电联供系统由分散式向集中式、小型化向大型化、本地供热向长输供热发展，系统通常耦合抽汽供热高背压乏汽供热、增汽机乏汽供热、切缸供热等多模式供热需准确建立各供热设备的特性模型。抽汽从中间级拍出部分热汽用于供热供热热负荷调节能力强汽点的温度和旺力适中高背压汽轮机网压 余热充分利用供热+热负精隐定少机冷过汽机络低汽搬压所供热充分甲用王汽热热，减少冷键摄失可满保工业供汽器求東南大学基于智能算法的热电联供系统长短期优化调控技术口多模式耦合的热电联供系统建模可行边界条件机组运行热电可行域是负荷优化调度策略的关键前提口机组最大功率D000A:3抽汽凝汽口锅炉最大蒸发量口最大供热抽汽流量口最大排汽温度口机组运行背压抽汽·高背压系统解聘度参数CAGAA(P)-gatPHG-o(G)定量表示总电、热负荷指令（PG）下系统的热电解耦程度fomu（Gn）、lmu%（Gp）一热负宽信令6g下系统量大，最小电更狗拍令图数東南大学基于智能算法的热电联供系统长短期优化调控技术口热电联供系统实时负荷智能调度策略总热耗量最小热负荷调度模式系统碳排放最少热电负荷调度模式一列G.GICPSOIEELMOMIOBM-M(R.G)MCRG.)求解流程3东南太学基于智能算法的热电联供系统长短期优化调控技术口热电联供系统实时负荷智能调度策略基于典型热电负荷指令下的优化调度结果，采用BP神经网络构建负荷优化调度工况库通过模型高精度实时预测，实现热电联供系统实时负荷智能调度人工智能算法+模拟工况库地人東南大学基于智能算法的热电联供系统长短期优化调控技术口考虑热惯性的长输热电供热系统规划策略长输供热条件下，区域热网具备较大的热惯性，热源负荷变化需数小时后方能传导至用户端基于此，热电联供机组可利用热惯性对热负荷进行动态调整，以辅助电负荷响应，扩展负荷运行区间考虑层级约束的双机热电联供系统基于遗传算法的供热负荷调度曲线评价方法路径优化流程155321357474東南大学m关键技术进展②长时深度调节区间受限关键技术2：新型长时储能系统智能运行宽负荷调节技术①新一代煤电+熔盐储热系统：③大规模长时压缩空气储能系统调控对象研究亮点循能拍助耦合盐储能的机组宽负荷运行优化高温绝热压气能运行调控技术路线口熔盐储能+相变材料梯级储热口基于分支界定的热电储负荷规划口动态响应+智能灵活调控+实时滚动优化大规模长时储能東南大学新型长时储能系统智能运行宽负荷调节技术口耦合熔盐储能的机组宽负荷运行跨时空协调优化三联营相变换热器主蒸汽梯级利用中温固液相变材料作为潜热储热介质，配丰蒸汽大比例潜热双放热回路协调显潜热比東南大学新型长时储能系统智能运行宽负荷调节技术口耦合熔盐储能的机组宽负荷运行跨时空协调优化max/Ap.nl深度调峰能力系统效率火积分折基于储热过程优化结果确定显潜热比优化效热过程储热过程注汽放精再热系统劳酷放热目标产