一种多能互补园区响应电力系统风电消纳需求的计算方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多能互补园区响应电力系统风电消纳需求的计算方法，属于综合能源系统的运行控制技术领域。本发明专利技术计算方法，在日前计算多能互补园区次日的联络线初始计划即联络线功率基线；在电力系统存在风电消纳需求时，在日前计算多能互补园区对电力系统发布的风电消纳需求的最大响应程度；在电力系统存在风电消纳需求时，在日前计算不同程度风电消纳时的联络线功率计划曲线、多能互补园区内部的能源设备运行计划和最小调节成本。电力系统可根据这些计算结果向多能互补园区下发联络线功率计划。本发明专利技术能够充分利用多能互补园区内部的能源设备响应电力系统风电消纳需求，从而提升风电利用率，减少弃风的产生。

A calculation method of wind power consumption demand of multi energy complementary Park response power system

【技术实现步骤摘要】
一种多能互补园区响应电力系统风电消纳需求的计算方法
本专利技术涉及一种多能互补园区响应电力系统风电消纳需求的计算方法，属于综合能源系统的运行控制

技术介绍
近年来，电力系统中风电的比例逐年上升。风电的随机性、间歇性、波动性和逆调峰性等特点使得弃风问题极为突出。食品、材料加工、制药、机械制造等工业用户同时需要冷、热、电等多种能量形式进行生产作业，这些工厂聚集形成多能互补园区。其中冷、热能量在园区内平衡，由园区内的供热、供冷设备供给，这些供冷、供热设备常常与电能存在耦合关系。电能既可利用园区内的发电机产生，又可通过联络线从电力系统获取。由于不同的能流形式之间存在互补性，园区可通过调节不同特性的供冷、供热设备间的功率分配，在保证冷、热功率平衡的前提下调节联络线功率，同时园区内各种发电设备的发电功率也可实时调节，故多能互补园区联络线的电功率存在一定的灵活性，可作为电力系统的灵活性资源参与辅助服务。
技术实现思路
本专利技术涉及一种多能互补园区响应电力系统风电消纳需求的计算方法，以解决已有技术中存在的问题，计算多能互本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多能互补园区响应电力系统风电消纳需求的计算方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n(1)设定多能互补园区中的能源设备包括发电机、热电联产机组、燃气锅炉、吸收式制冷机组、电锅炉、电制冷机和蓄电池，该多能互补园区与电力系统通过联络线相连，建立一个第一优化模型，第一优化模型用于计算多能互补园区向电力系统上报的联络线功率基线，作为电力系统日前调度的功率基线，第一优化模型以不加调控时多能互补园区自身总运行成本c

【技术特征摘要】
1.一种多能互补园区响应电力系统风电消纳需求的计算方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)设定多能互补园区中的能源设备包括发电机、热电联产机组、燃气锅炉、吸收式制冷机组、电锅炉、电制冷机和蓄电池，该多能互补园区与电力系统通过联络线相连，建立一个第一优化模型，第一优化模型用于计算多能互补园区向电力系统上报的联络线功率基线，作为电力系统日前调度的功率基线，第一优化模型以不加调控时多能互补园区自身总运行成本c0最小为目标，表达式如下：



其中，x为该第一优化模型中所有待求解变量构成的列向量，即：

，

为第iG台发电机在调度时刻t发出的有功功率；和分别为第iCHP台热电联产机组在调度时刻t的有功功率和供热功率；为第iGB台燃气锅炉在调度时刻t的供热功率；为第iAC台吸收式制冷机组在调度时刻t的供冷功率；和分别为第iEB台电锅炉在调度时刻t的耗电功率和供热功率；和分别为第iEC台电制冷机在调度时刻t的耗电功率和供冷功率；和分别为第iES台蓄电池在调度时刻t的充电功率和放电功率；为第iES台蓄电池在调度时刻t的充电状态的0-1变量，代表蓄电池在调度时刻t处在充电状态，代表蓄电池在调度时刻t未处在充电状态；为描述第iES台蓄电池在调度时刻t的放电状态的0-1变量，代表蓄电池在调度时刻t处在放电状态，代表蓄电池在调度时刻t未处在放电状态；为第iES台蓄电池在调度时刻t的充电转换状态的0-1变量，即代表蓄电池在调度时刻t-1未在充电、在调度时刻t处在充电状态，代表蓄电池在调度时刻t-1在充电、调度时刻t处在未充电状态；为第iES台蓄电池在调度时刻t的放电转换状态的0-1变量，即代表蓄电池在调度时刻t-1未在放电、调度时刻t处在放电状态，代表蓄电池在调度时刻t-1处在放电、调度时刻t未在放电状态；为调度时刻t的联络线功率，即多能互补园区与电力系统交换的电功率，以电功率流入多能互补园区为正方向；上标T为向量转置；γ为电力系统所有调度时刻t构成的集合；SG为多能互补园区内所有发电机构成的集合；为第iG台发电机在一个调度时刻发出单位有功功率所需成本，对于分布式光伏发电装置和分布式风电机组该值可取为0；SGB为所有燃气锅炉构成的集合；为第iGB台燃气锅炉在一个调度时刻内维持单位供热功率所需成本；SAC为所有吸收式制冷机构成的集合；为第iAC台吸收式制冷机组在一个调度时刻内维持单位供冷功率所需成本；SCHP为所有热电联产机组构成的集合；为第iCHP台热电联产机组在一个调度时刻内维持单位发电功率所需成本；为第iCHP台热电联产机组在一个调度时刻内维持单位供热功率所需成本；为调度时刻t的联络线电价；ΔT为相邻两个调度时刻的时间间隔；
第一优化模型的约束条件包括：
(1-1)多能互补园区中发电机的有功功率范围和爬坡约束：






其中，和分别为多能互补园区中第iG台发电机的有功功率上限和下限，和为第iG台发电机有功功率的向上爬坡速率最大值和向下爬坡速率最大值；
(1-2)多能互补园区中热电联产机组的有功功率范围、供热功率范围和热电联产机组的有功功率爬坡约束：






其中，为与第iCHP台热电联产机组的有功功率和供热功率相关的可行域，和为第iCHP台热电联产机组有功功率的向上爬坡速率最大值和向下爬坡速率最大值，上述参数均由热电联产机组说明书获得；
(1-3)多能互补园区中燃气锅炉供热功率范围及爬坡约束：






其中，和为第iGB台燃气锅炉的供热功率上限和下限，和为第iGB台燃气锅炉的供热功率向上爬坡速率最大值和向下爬坡速率最大值，上述参数均由燃气锅炉说明书获得；
(1-4)多能互补园区中吸收式制冷机的供冷功率范围及爬坡约束：






其中，和为第iAC台吸收式制冷机的供冷功率上限和下限，和为第iAC台吸收式制冷机的供冷功率向上爬坡速率最大值和向下爬坡速率最大值，上述参数均由吸收式制冷机说明书获得；
(1-5)多能互补园区中电锅炉的供热功率范围及爬坡约束：









其中，和为第iEB台电锅炉的耗电功率上限和下限，为第iEB台电锅炉的供热效率，和为第iEB台电锅炉的耗电功率向上爬坡速率最大值和向下爬坡速率最大值，上述参数均可由电锅炉说明书获得；
(1-6)多能互补园区中电制冷机的供冷功率范围及爬坡约束：









其中，和为第iEC台电制冷机的耗电功率上限和下限，为第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭庆来，孙勇，王彬，李宝聚，孙宏斌，李振元，潘昭光，傅吉悦，赵昊天，田兴涛，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22