用于含燃气‑蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于含燃气‑蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法，其中，热电系统包括燃气‑蒸汽联合循环机组、风力发电机组、火电机组、储热装置，所述的风电消纳方法包括下列步骤：1)设定含燃气‑蒸汽联合循环机组热电系统的相关参数值；2)搭建热电系统运行成本函数；3)设定热电系统运行约束条件；4)以热电系统运行成本函数值最小为目标，对热电运行成本函数的未知参数进行求解；该用于含燃气‑蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法建立了计及燃气‑蒸汽联合循环机组模式转换特性的热‑电联合调度模型，提出了一种热‑电联合调度方法，有助于解决冬季供暖期的弃风现象，可为热电联产提供良好的理论基础和科学指导。

【技术实现步骤摘要】
用于含燃气-蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法
本专利技术属于风电消纳
，特别涉及一种用于含燃气-蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法。
技术介绍
目前，冬季采暖期热电联产机组“以热定电”的运行方式和风电的反调峰特性会造成大量的弃风损失，国内外学者针对提高风电消纳能力问题展开了大量研究，主要是考虑借助电锅炉、热泵、储热装置等电热设施来实现热电联产机组的热电解耦，进而提高风电消纳水平。热电联产机组主要以燃煤为主，在供热负荷一定的情况下，其发电功率的可调节范围相对较小，机组调峰能力有限。近年来，燃气-蒸汽联合循环机组得到广泛的应用；燃气-蒸汽联合循环机组通常包括2台燃气轮机和1台蒸汽轮机，该机组可以运行在1台燃气轮机带动1台蒸汽轮机的“一拖一”模式下或2台燃气轮机带动1台蒸汽轮机的“二拖一”模式下，与以燃煤为主的常规热电联产机组相比，联合循环机组可在两种模式间进行快速转换，从而在更大范围内灵活调节其发电功率，有助于提高系统的风电消纳水平，目前国内尚未出现针对含燃气-蒸汽联合循环机组热电系统风电消纳方法的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于含燃气-蒸汽联合循环机组热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于含燃气‑蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法，其中，热电系统包括燃气‑蒸汽联合循环机组、风力发电机组、火电机组、储热装置，燃气‑蒸汽联合循环机组包括2台燃气轮机和1台蒸汽轮机且有“二拖一”和“一拖一”两种运行方式，其特征在于，所述的风电消纳方法包括按顺序进行的下列步骤：1)设定含燃气‑蒸汽联合循环机组热电系统的相关参数值；2)搭建热电系统运行成本函数；3)设定热电系统运行约束条件；4)以热电系统运行成本函数值最小为目标，并结合热电系统运行约束条件对热电系统运行成本函数的未知参数进行求解。

【技术特征摘要】
1.一种用于含燃气-蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法，其中，热电系统包括燃气-蒸汽联合循环机组、风力发电机组、火电机组、储热装置，燃气-蒸汽联合循环机组包括2台燃气轮机和1台蒸汽轮机且有“二拖一”和“一拖一”两种运行方式，其特征在于，所述的风电消纳方法包括按顺序进行的下列步骤：1)设定含燃气-蒸汽联合循环机组热电系统的相关参数值；2)搭建热电系统运行成本函数；3)设定热电系统运行约束条件；4)以热电系统运行成本函数值最小为目标，并结合热电系统运行约束条件对热电系统运行成本函数的未知参数进行求解。2.根据权利要求1所述的用于含燃气-蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法，其特征在于，所述的步骤1)中的相关参数值是针对一个调度时段设定的，相关参数值包括电力用户的预测电力需求、热力用户的预测热力需求、储热装置最大储热量、最大储/放热功率、漏热损失系数、燃气-蒸汽联合循环机组处于“二拖一”运行模式时纯凝工况的最大/最小电出力、燃气-蒸汽联合循环机组处于“二拖一”运行模式时最小抽凝工况的最大/最小电出力与最大/最小热出力、燃气-蒸汽联合循环机组处于“一拖一”运行模式时纯凝工况的最大/最小电出力、燃气-蒸汽联合循环机组处于“一拖一”运行模式时最小抽凝工况的最大/最小电出力与最大/最小热出力、火电机组的运行成本系数、燃气-蒸汽联合循环机组的运行成本系数、火电机组的最小发电功率和最大发电功率。3.根据权利要求1所述的用于含燃气-蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法，其特征在于，所述的步骤2)中的热电系统运行成本函数模型为f＝Cr+Ce，Cr为火电机组的运行成本，Ce为“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组的运行成本，其中，Pi,t为t时段火电机组i的预测出力；Pj,t为t时段燃气-蒸汽联合循环机组j的预测出力；Hj,t为t时段燃气-蒸汽联合循环机组j的预测供热量；a1,i、b1,i、ci为火电机组i的运行成本系数；a1,j、a2,j、a3,j、b1,j、b2,j、cj为燃气-蒸汽联合循环机组j在“二拖一”状态下的运行成本系数；a′1,j、a'2,j、a'3,j、b′1,j、b'2,j、c'j为燃气-蒸汽联合循环机组j在“一拖一”状态下的运行成本系数；U1、U2表示燃气-蒸汽联合循环机组运行模式，处于“二拖一”运行模式时，U1＝1，U2＝0，处于“一拖一”运行模式时，U1＝0，U2＝1，U1、U2的取值范围为0或1；Gr为火电机组的集合；Ge为联合循环机组的集合；T为一个调度周期内调度时段总数。4.根据权利要求1所述的用于含燃气-蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法，其特征在于，所述的步骤3)中的热电系统运行约束条件包括等式约束和不等式约束；等式约束包括电平衡与热平衡约束；不等式约束包括储热装置约束、燃气-蒸汽联合循环机组出力约束、火电机组出力约束。5.根据权利要求4所述的用于含燃气-蒸汽联合循环机组热电系统的风电消纳方法，其特征在于，所述的电平衡与热平衡约束为：其中，Pk,t为t时段风力发电机组k的预测出力，Hs,t为t时段储热装置s的热功率；Pload,t为t时段电力用户的预测电力需求，Hload,t为t时段热力用户的预测热力需求，Gw为风电机组的集合，Gs为储热装置的集合；所述的储热装置约束为：0≤St≤Smax(4)

【专利技术属性】
技术研发人员：徐元孚，翟晓磊，陈天恒，鄂志君，魏炜，龚思宇，徐瑞凯，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12