水力储能耦合燃气轮机负荷特性研究

面向可再生能源消纳背景下电网深度调峰需求,提高调峰范围成为燃气轮机发展必不可少的一个环节.本文提出一种海上水力储能耦合燃气轮机发电系统,分别对11 410 kW燃气轮机和储能系统进行数学建模和求解,得到水泵水轮机全工况运行特性曲线,分析燃气轮机不同输出负荷比对耦合系统性能的影响,并与常规燃气轮机运行性能进行比较.研究表明:设计进、排水流量下,水泵水轮机安装在海平面下245 m时其达到最佳运行效率72.88％;耦合系统的调峰深度达到81.54％,相比基准燃气轮机机组增长11.54％;外界相对负荷相等时,耦合系统的运行效率要显著高于常规燃气轮机;耦合系统的输出功率与运行效率随外界相对负荷的增大先增大后减小,且在外界相对负荷为0.52时输出功率与运行效率达到峰值9 336.98 kW、25.98％;外界延时阶跃负荷下,耦合系统日平均效率随着峰谷比的减小逐渐增大;耦合系统日平均效率明显高于常规燃气轮机,相对增效随峰谷比的减小或谷荷频率的增大逐渐增大.