一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法技术

本发明专利技术公开了一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法，包括：获取系统参数；以热电企业参与日前现货市场和深度调峰市场整体收益值最大为目标来建立日前产量预测模型；设置日前产量预测模型的约束条件；将系统参数输入至日前产量预测模型中，获得热电企业在日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量，进而计算预期收益。本发明专利技术通过计算日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量来计算预期收益，从而使热电企业能够自动化制定次日各时段生产计划，节省了人工成本，而且生产计划相对传统方式制定的更为科学、合理，提高了收益。

【技术实现步骤摘要】
一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法
本专利技术涉及热电企业电能产量预测
，尤其涉及一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法。
技术介绍
随着电力中长期交易市场的逐渐成熟，我国正在积极推进电力现货市场的建设；在北方风光新能源消纳困难的地区，为了激励火电改造提升运行灵活性，一些市场在市场初期保留了深度调峰市场。制定次日各时段生产计划，以最大化参与日前现货市场和深度调峰市场的收益，对热电企业具有重要意义。在电力现货市场和调峰市场并存时，现有技术通常是先出清日前现货市场，如果存在弃风弃光限电，再出清调峰市场。但是，对热电企业而言，在日前现货市场中的运行预测不仅会影响到企业在该市场中的盈利情况，还会影响到在后续调峰市场中的盈利情况。特别是，当热电企业配置有储热设备时，现有技术优先将储热量安排在日前市场电价尖峰时段放热以提高机组发电能力获取更高的收益，这会导致电价低谷时段的储热量不足，机组的下调峰能力降低，损失高额的调峰补偿。在两市场背景下，已有方法无法有效指导热电企业进行次日各时段生产计划的制定。
技术实现思路
本专利技术提供一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法，以克服上述技术问题。本专利技术一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法，包括：获取系统参数；所述系统参数，包括：日前现货市场参数、深度调峰市场参数以及热电企业参数；以热电企业参与日前现货市场和深度调峰市场整体收益值最大为目标来建立日前产量预测模型；设置所述日前产量预测模型的约束条件；将所述系统参数输入至所述日前产量预测模型中，获得热电企业在日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量；通过所述热电企业在日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量计算所述热电企业的预期收益。进一步地，所述日前现货市场参数，包括：日前市场各时段电量价格；所述深度调峰市场参数，包括：深度调峰市场中各档的出清价格、深度调峰市场单位电量分摊价格；所述热电企业参数，包括：机组运行参数、机组煤耗系数以及热电企业的热负荷和蓄热罐参数。进一步地，所述日前产量预测模型的目标函数为：式中，为日前市场收益，T为预测周期；τ为时段长度；为热电企业t时段的总发电功率；为热电企业t时段的发电供热煤耗，取决于厂内各台机组该时段的发电和供热功率；ρ为折算的等值煤价；分别表示企业配置储热装置预测周期首末时段的蓄热量，aHA为储热的蓄热煤耗率，表示满足次日供热需求中所使用的蓄热量的成本；为调峰市场收益，为布尔量，反映系统在次日t时段的深度调峰需求，1为需要，0为不需要；ΔPie,tτ、分别为热电企业在t时段实际参与第i档的深度调峰电量、修正后的分摊电量。进一步地，所述设置所述日前产量预测模型的约束条件，包括：所述约束条件，包括：传统抽凝机组约束、低压缸可灵活切除的抽凝机组约束、高背压改造后的抽背机组约束、蓄热罐的运行约束、供热平衡约束、热电企业供能煤耗及上网电功率约束；所述传统抽凝机组约束为：式中，和分别为第i台抽汽机组在t时段的发电功率与供热功率；cv,i为抽汽供热时电损失量与供热量的比例；cm,i为第i台机组运行于最大抽汽工况时电热比；为常数；为该机组在纯凝工况下的最大、最小电功率；为该机组最大抽汽供热功率；所述低压缸可灵活切除的抽凝机组约束为：其中，和分别为第p台低压缸可切除机组在t时段的发电功率与供热功率。表示第p台机组的切缸状态：1为切除低压缸，0为未切除；和分别表示该机组在抽汽、背压状态(切除低压缸)时的热电联产供电功率分量和供热功率分量；是该台机组进汽量保持不变时切除低压缸所增加的热出力；所述高背压改造后的抽背机组约束为：式中，和分别为第j台抽背式机组在t时段的发电功率与供热功率；cm1,j、cm2,j分别为该台机组运行于纯背压工况、最大抽汽工况时的电热比；为第j台机组纯背压工况下的最大、最小电出力；为该台机组最大的供热功率；所述蓄热罐的运行约束为：式中，热电企业配置的储热设备容量为单时段储热效率为ηHA，最大储、放热功率分别为和为蓄热罐t时段的存储热量；所述供热平衡约束：式中，指热电企业在t时段承担的热负荷，热平衡下所述热电企业上网电功率：所述热电企业供能煤耗：式中，ai、bi、ci分别为第i台抽凝机组的煤耗系数；aj、bj、cj分别为第j台抽背机组的煤耗系数；n1、n2、n3分别为热电企业内包含的抽汽机组、含低压缸灵活切除的抽汽机组、抽背机组台数。进一步地，所述建立所述日前产量预测模型的约束条件，还包括：所述传统抽凝机组的爬坡率约束为：式中，Pup,i、Pdn,i分别表示第i台抽凝机组在纯凝工况下的上、下爬坡率；所述低压缸可灵活切除的抽凝机组的爬坡率约束为：式中，Pup,p、Pdn,p分别表示该台低压缸可灵活切除机组在纯凝工况下的上、下爬坡率；所述高背压改造后的抽背机组的爬坡率约束为：式中，为t时段第j台抽背机组电、热功率折算为等煤耗下纯背压工况时的电功率。Pup,j、Pdn,j分别表示该高背压改造的抽汽机组的上、下爬坡率。本专利技术首先设定日前现货市场、深度调峰辅助服务市场以及热电企业的系统参数；再建立日前产量预测模型，以热电企业参与日前现货市场和深度调峰市场整体收益值最大为目标，以运行限制为约束条件；再将系统参数输入至日前产量预测模型中，获得热电企业在日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量，最后通过预期的综合电力产量来计算热电企业的预期收益。本专利技术通过计算日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量来计算预期收益，从而使热电企业能够自动化制定次日各时段生产计划，节省了人工成本，而且生产计划相对传统方式制定的更为科学、合理，提高了收益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的方法流程图；图2a为抽凝机组的可行运行区间示意图；图2b为抽背机组的可行运行区间示意图；图3a为某电厂350MW抽汽机组的可行运行区间示意图；图3b为某电厂350MW抽背机组的可行运行区间示意图；图4为日前市场的日出清电价示意图；图5a为本专利技术中热电企业的最优产量预测结果示意图；图5b为未考虑调峰市场时的热平衡图；图5c为考虑调峰市场时的热平衡图；图6为现有技术与本申请的预计收益对比图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法，其特征在于，包括：/n获取系统参数；所述系统参数，包括：日前现货市场参数、深度调峰市场参数以及热电企业参数；/n以热电企业参与日前现货市场和深度调峰市场整体收益值最大为目标来建立日前产量预测模型；/n设置所述日前产量预测模型的约束条件；/n将所述系统参数输入至所述日前产量预测模型中，获得热电企业在日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量；/n通过所述热电企业在日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量计算所述热电企业的预期收益。/n

【技术特征摘要】
1.一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法，其特征在于，包括：
获取系统参数；所述系统参数，包括：日前现货市场参数、深度调峰市场参数以及热电企业参数；
以热电企业参与日前现货市场和深度调峰市场整体收益值最大为目标来建立日前产量预测模型；
设置所述日前产量预测模型的约束条件；
将所述系统参数输入至所述日前产量预测模型中，获得热电企业在日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量；
通过所述热电企业在日前现货市场和深度调峰市场的综合电力产量计算所述热电企业的预期收益。


2.根据权利要求1所述的一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法，其特征在于，
所述日前现货市场参数，包括：日前市场各时段电量价格；
所述深度调峰市场参数，包括：深度调峰市场中各档的出清价格、深度调峰市场单位电量分摊价格；
所述热电企业参数，包括：机组运行参数、机组煤耗系数以及热电企业的热负荷和蓄热罐参数。


3.根据权利要求2所述的一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法，其特征在于，所述日前产量预测模型的目标函数为：



式中，为日前市场收益，T为预测周期；τ为时段长度；为热电企业t时段的总发电功率；为热电企业t时段的发电供热煤耗，取决于厂内各台机组该时段的发电和供热功率；ρ为折算的等值煤价；分别表示企业配置储热装置预测周期首末时段的蓄热量，aHA为储热的蓄热煤耗率，表示满足次日供热需求中所使用的蓄热量的成本；为调峰市场收益，为布尔量，反映系统在次日t时段的深度调峰需求，1为需要，0为不需要；ΔPie,tτ、分别为热电企业在t时段实际参与第i档的深度调峰电量、修正后的分摊电量。


4.根据权利要求3所述的一种电能量和调峰市场并存环境下热电企业日前产量预测方法，其特征在于，所述设置所述日前产量预测模型的约束条件，包括：
所述约束条件，包括：传统抽凝机组约束、低压缸可灵活切除的抽凝机组约束、高背压改造后的抽背机组约束、蓄热罐的运行约束、供热平衡约束、热电企业供能煤耗及上网电功率约束；
所述传统抽凝机组约束为：



式中，和分别为第i台抽汽机组在t时段的发电功率与供热功率；cv,i为抽汽供热时电损失量与供热量的比例；cm,i为第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娜，吕泉，张明理，宋坤，潘霄，王勇，宋卓然，徐熙林，章艳，张佳伟，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21