一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法，包括：获取系统参数；建立考虑蓄热罐备用效益和所提运行策略的电热综合能源系统优化调度模型，此优化调度模型以系统实际总煤耗减去蓄热罐计算总煤耗最小为目标函数，以系统约束、供热区域约束、机组约束为约束条件；最后利用优化求解器计算蓄热罐及各机组的运行计划和系统总煤耗。本发明专利技术针对包含纯凝煤电、供热煤电、风电、光伏发电以及蓄热罐的电热综合能源系统，实现了计及蓄热罐供热备用效益下的电热综合能源系统优化调度。考虑了蓄热罐的储热供热备用向发电备用的转换效益，帮助决策者制定发电机组和蓄热罐的运行计划，进而为电热综合能源系统调度提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法
本专利技术涉及电力系统调度运行
，尤其涉及一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法。
技术介绍
风电、光伏等新能源的装机容量的不断地增长对电热综合能源系统的灵活性提出了更高的要求。蓄热罐作为一种灵活性资源，因其低廉的造价和良好的效果在我国被广泛使用。现有综合调度模型通常以日为周期，仅按照系统煤耗成本最小化的目标去运行，忽略蓄热罐末时段蓄热量约束，或假设蓄热罐首末时段蓄热量相等。然而，新能源中风电的波动并不是以日为周期，一次大风或小风过程往往持续多日。因此，忽略蓄热罐末时段蓄热量约束则会导致末时段蓄热罐热量完全放空，无法满足接下来的新能源消纳需求。而蓄热罐首末时段蓄热量相等的约束会导致大风日无法多放热而小风日无法多蓄热，限制了蓄热罐的应用效益。此外，热电企业配置蓄热罐后，即使蓄热罐不安排其放热运行，其对热电机组依然具有供热备用作用，使得热电机组在必要时可以降低供热输出而提高发电输出满足系统平衡需求。这意味着，蓄热罐对热电机组的供热备用可以转化为热电机组的发电备用，而已有模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法，其特征在于，包括：/n获取电热综合能源系统参数；所述电热综合能源系统参数，包括：用电负荷参数、风电和光伏的电力参数、各电厂的纯凝煤电及供热煤电机组参数、各热电厂的热负荷及蓄热罐参数；/n建立电热综合能源系统优化调度模型；所述电热综合能源系统优化调度模型以电热综合能源系统实际总煤耗与蓄热罐计算煤耗的差值最小为目标函数，以系统约束、供热区域约束、热电机组约束及纯凝机组约束为约束条件；/n将所述电热综合能源系统的参数输入至电热综合能源系统优化调度模型中，利用优化求解器求解，得到蓄热罐及各煤电机组的运行计划和电热综合能源系统总煤耗。/n

【技术特征摘要】
1.一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法，其特征在于，包括：
获取电热综合能源系统参数；所述电热综合能源系统参数，包括：用电负荷参数、风电和光伏的电力参数、各电厂的纯凝煤电及供热煤电机组参数、各热电厂的热负荷及蓄热罐参数；
建立电热综合能源系统优化调度模型；所述电热综合能源系统优化调度模型以电热综合能源系统实际总煤耗与蓄热罐计算煤耗的差值最小为目标函数，以系统约束、供热区域约束、热电机组约束及纯凝机组约束为约束条件；
将所述电热综合能源系统的参数输入至电热综合能源系统优化调度模型中，利用优化求解器求解，得到蓄热罐及各煤电机组的运行计划和电热综合能源系统总煤耗。


2.根据权利要求1所述的一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述电热综合能源系统优化调度模型的目标函数，表示为：



式中，为电热综合能源系统实际总煤耗；其中，I为热电机组，J为纯凝机组，T为周期内所有时间段；为热电机组i在t时段的发电和供热煤耗，为纯凝机组j在t时段的发电煤耗，为纯凝机组j在t时段的启动煤耗；

为蓄热罐计算煤耗；其中，N为所有供热区域；sHS,n,0、sHS,n,NT分别为区域n中蓄热罐在周期始、末时段的蓄热量，单位为MWh；(sHS,n,NT-sHS,n,0)为在本周期内所存储的净蓄热量，γHS为蓄热罐净蓄热量的计算煤耗率，单位为t/MWh。


3.根据权利要求2所述的一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法，其特征在于，
蓄热罐在新能源无弃电时段，γHS取值下限为：
蓄热罐在新能源弃电时段，γHS取值上限为：
其中，表示机组i折算的纯凝功率在分段线性煤耗函数第l段时的边际供热煤耗率；表示蓄热罐单位放热量使机组降低单位电力。


4.根据权利要求3所述的一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述系统约束，包括：
电力系统平衡约束、电力系统备用约束、风电出力约束及光伏出力约束；
所述电力系统平衡约束，表示为：



式中，为风电在t时段的平均发电功率；为光伏在t时段的平均发电功率；为整个系统在t时段的平均负荷功率；
所述电力系统备用约束，表示为：



式中，为t时段风电预测功率；为t时段光伏预测功率；为热电机组i在t时段提供的最大可调容量；为纯凝机组j在t时段提供的最大可调容量；εcr为风光可信度；εd为系统旋转备用率；
所述风电出力约束，表示为：
所述光伏出力约束，表示为：


5.根据权利要求4所述的一种计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述供热区域约束，包括：
供热平衡约束、蓄热罐运行约束、蓄热罐放热能力约束及蓄热罐容量约束；
所述供热平衡约束，表示为：



式中，为t时段n区域的平均热负荷功率；为n区域蓄热罐在t时段的放热功率；为n区域蓄热罐在t时段的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娜，吕泉，李健，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