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经同一并网点的可再生能源与火力发电耦合系统调度模型技术方案

技术编号:28496211 阅读:71 留言:0更新日期:2021-05-19 22:29
本发明专利技术公开一种经同一并网点的可再生能源与火力发电耦合系统调度模型,所述调度模型以可再生能源和火电在同一并网点形成的耦合系统作为研究对象,以一天内耦合系统参与调峰辅助服务后对其综合运行收益的影响进行建模,该目标函数是最大化耦合系统的综合运行收益,由耦合系统内可再生能源发电收益、火电机组发电收益、火电机组运行成本、火电机组启动成本和环境成本几部分构成。该模型考虑了将通过同一并网点的火电厂和可再生能源作为耦合系统进行统一调度与控制,进一步挖掘了火电和可再生能源的协调调度潜力,使得耦合系统在现有政策下可获得更高的收益,并能提高对电网稳定支撑的能力。撑的能力。撑的能力。

【技术实现步骤摘要】
经同一并网点的可再生能源与火力发电耦合系统调度模型


[0001]本专利技术涉及电力系统调度领域。

技术介绍

[0002]我国北方地区风、光等资源丰富,水电、燃机等灵活可调电源占比少,可再生能源高比例接入的灵活性需求目前主要通过调峰辅助服务市场。一般的机组只具备常规调峰的能力,但是为了给可再生能源让出力,有的大机组就要求具备深度调峰的能力,需要以低于常规调峰正常运行时的最小值的出力去运行,这个时候就属于深度调峰。
[0003]东北电网主要通过调峰辅助服务市场,利用火电机组灵活性改造、深度调峰、电热协调调度等措施适应可再生能源出力变化,有效提高了可再生能源消纳水平。但是,火力发电与可再生能源的协同控制潜力还未充分挖掘。
[0004]现有可再生能源与火电机组调度系统相对独立,各自接受电网调度控制指令,不利于充分发挥两者耦合后的协同调节潜力,且近电气网络的可再生能源机组与火电机组各自参与东北辅助服务市场,未能充分利用火电与可再生能源调节性能的互补性,整体综合效益及运行平稳性均较差,随着未来可再生能源装机容量逐年增长,系统将面临更大的调度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经同一并网点的可再生能源与火力发电耦合系统调度模型,其特征在于:可再生能源和火电机组在同一并网点形成的耦合系统作为一个运营主体,统一接受上级电网调控;以一天内耦合系统参与调峰辅助服务后对其综合运行收益的影响建立调度模型,调度模型包括目标函数与约束条件;目标函数是最大化耦合系统的综合运行收益,由耦合系统内可再生能源发电收益、火电机组发电收益、火电机组运行成本、火电机组启动成本和环境成本几部分构成:约束条件包括耦合系统功率平衡约束、可再生能源发电约束与火电机组发电约束;所述系统功率平衡约束是指耦合系统内火电机组与可再生能源的发电功率之和应满足电网对耦合系统的功率需求;所述可再生能源发电约束是指耦合系统内的可再生能源发电时,通过主动减少部分可再生能源的发电功率,来调整火电机组的出力,同时火电出力的增加平抑可再生能源的出力波动;但可再生能源在每个时段可减少的可再生能源发电功率以及一天内可减少的可再生能源发电功率不能超过规定值;所述火电机组发电约束包括火电机组出力约束,即火电机组在每个调度时段的出力应在其允许的出力范围内。2.根据权利要求1所述的经同一并网点的可再生能源与火力发电耦合系统调度模型,其特征在于:所述调峰辅助服务包括常规调峰服务与深度调峰服务;所述火电机组发电约束还包括火电机组爬坡率约束、火电机组最小启停时间约束与火电机组旋转备用约束。3.根据权利要求1或2所述的经同一并网点的可再生能源与火力发电耦合系统调度模型,其特征在于:所述目标函数表示为:其中,F
C
表示最大化耦合系统的综合运行收益;表示第t个调度时段内第k类可再生能源的发电收益,其中K为耦合系统内可再生能源的类型总数;T为调度总时段数;表示第t个调度时段内第n台火电机组的发电收益;表示第t个调度时段内第n台火电机组的运行成本;表示第t个调度时段内第n台火电机组的启动成本;表示第t个调度时段内第n台火电机组的环境成本。4.根据权利要求3所述的经同一并网点的可再生能源与火力发电耦合系统调度模型,其特征在于:第t个调度时段内第k类可再生能源的发电收益其特征在于:第t个调度时段内第k类可再生能源的发电收益其中,为第k类可再生能源发电的上网电价;为第t个调度时段内第k类可再生能源的发电功率。5.根据权利要求2所述的经同一并网点的可再生能源与火力发电耦合系统调度模型,其特征在于:第t个调度时段内第n台火电机组的发电收益
其中,为耦合系统在第t个调度时段内开机火电机组的平均负荷率;N为耦合系统内火电机组的总数;分别为耦合系统单位统计周期内开机火电机组的平均负荷率在大于有偿调峰补偿基准、处于有偿调峰补偿第一档和处于有偿调峰补偿第二档时的发电收益;和分别为有偿调峰补偿第一档和有偿调峰补偿第二档规定区间内的平均负荷率上限值;为第t个调度时段内第n类台火电机组的发电功率。6.根据权利要求2所述的经同一并网点的可再生能源与火力发电耦合系统调度模型,其特征在于:所述火电机组运行成本、火电机组启动成本和环境成本分别如下:其中,a
n
、b
n
和c
n
分别为第n台火电机组耗量特性函数的系数;和为第n台火电机组的运行损耗系数,且L
n,t
和分别为第t个调度时段内第n台火电机组的转子致裂循环周次和投油量;C
coal
为煤炭价格;为第n台火电机组的购机成本;C
oil
为油...

【专利技术属性】
技术研发人员:王强钢杨龙杰胡博周念成周桂平李铁崔岱罗桓桓王顺江赵苑竹王磊李斌邹尧吴雪翚林天皓
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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