一种蓄热电采暖负荷集群的负荷调节方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种蓄热电采暖负荷集群的负荷调节方法和系统，方法包括获取蓄热电采暖负荷的参数数据和电网电价，所述参数数据包括采暖建筑的初始室内温度和采暖设备的初始运行功率；根据蓄热电采暖负荷的参数数据和电网电价，计算得到蓄热电采暖负荷集群的可调节性评估指标；根据可调节性评估指标对蓄热电采暖负荷集群进行负荷调节。通过从电量平移量和实时功率可调节量两个维度提出了蓄热电采暖负荷集群的可调节性评估指标，并通过高指标有效的对运行周期内的负荷集群用电负荷量进行调节优化，缓解电力系统中传统机组的调峰压力，有效发挥负荷侧的削峰填谷作用，促进新能源发电的消纳，且能有效降低其运行周期内的总体用电费用。电费用。电费用。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄热电采暖负荷集群的负荷调节方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种蓄热电采暖负荷集群的负荷调节方法和系统，属于电力系统


技术介绍

[0002]伴随着新能源并网容量持续增长，新能源消纳问题成为政府部门、电网企业、发电企业关心的热点问题，可再生能源消纳责任权重成为各级政府和责任主体的重要考核指标。随着可再生能源消纳保障机制的出台及实施，挖掘消纳新能源潜力是亟需解决的课题。而近年来，北方地区分散式电
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热负荷已渐成规模且发展潜力巨大。
[0003]吉林冬季供热期长，供热需求量大，以蓄热式电采暖为代表的清洁供暖发展已渐成规模且发展潜力巨大，截至2020年底，吉林省蓄热式电采暖容量已达69万千瓦，占全省最大供电负荷的6.5％，预计每年将以不低于30％的速度增长。电
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热负荷群作为具有可时移性的柔性可调负荷，在提升新能源消纳、完成消纳权重责任具有较大潜力，需要深入研究新能源与分散式电
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热市场交易机制，充分挖掘参与新能源消纳的电
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热负荷的备用、调峰、调频潜力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄热电采暖负荷集群的负荷调节方法，所述蓄热电采暖负荷集群包括多个由制热设备、蓄热设备以及采暖设备组成的蓄热电采暖负荷，其特征在于，获取蓄热电采暖负荷的参数数据和电网电价，所述参数数据包括采暖建筑的初始室内温度和采暖设备的初始运行功率；所述电网电价包括峰谷电价和平电价；根据采暖建筑的初始室内温度、采暖设备的初始运行功率、峰谷电价和平电价，计算得到蓄热电采暖负荷集群的可调节性评估指标；根据预先设定的可调节性评估指标对蓄热电采暖负荷集群进行负荷调节，其中可调节性评估指标为跨时段电量可平移量、功率向上可调节量以及功率向下可调节量；所述跨时段电量可平移量用于评估需求用电量低的时段可向需求用电量高的时段平移的用电负荷量；所述功率向上可调节量用于评估蓄热电采暖负荷可增加的功率大小；功率向下可调节量用于评估蓄热电采暖负荷可减少的功率大小。2.根据权利要求1所述的蓄热电采暖负荷集群的负荷调节方法，其特征在于，所述可调节性评估指标的计算方法为：根据采暖建筑的初始室内温度、采暖设备的初始运行功率和预构建的采暖建筑的热动态模型，计算各时刻采暖设备的运行功率；根据电网电价、各时刻采暖设备的运行功率和预构建的制热设备运行优化模型，计算各时刻蓄热设备的最优蓄热量和各时刻制热设备的最优功率；根据各时刻蓄热设备的最优蓄热量和各时刻制热设备的最优功率，计算蓄热电采暖负荷集群可调节性评估指标。3.根据权利要求2所述的蓄热电采暖负荷集群的负荷调节方法，其特征在于，所述根据采暖建筑的初始室内温度、采暖设备的初始运行功率和预构建的采暖建筑的热动态模型，计算各时刻采暖设备的运行功率；具体包括：构建采暖建筑的热动态模型，将采暖建筑的初始室内温度带入采暖建筑的热动态模型，并不断迭代计算，得到各时刻采暖建筑的室内温度，计算公式为：T
min
≤T
in，t
≤T
max
，t＝1，2，...，24，式中，C
air
为室内空气的比热容；T
in，t
为t时刻采暖建筑的室内温度；T
max
为用户设置的室内温度上限；T
min
为用户设置的室内温度下限；T
out，t
为t时刻采暖建筑的室外温度；k为采暖建筑结构的散热系数；P
h，t
为t时刻采暖设备的运行功率；η
h
为采暖设备的热效率；根据各时刻采暖建筑的室内温度，计算各时刻采暖设备的运行状态，计算公式为：式中，b
t
为t时刻采暖设备的运行状态；根据各时刻采暖设备的运行状态，计算各时刻采暖设备的运行功率，计算公式为：P
h，t
＝b
t
P
Re
，
式中，P
h，t
表示t时刻采暖设备的运行功率；P
Re
为采暖设备的额定功率。4.根据权利要求3所述的蓄热电采暖负荷集群的负荷调节方法，其特征在于，所述根据电网电价、各时刻采暖设备的运行功率和预构建的制热设备运行优化模型，计算各时刻蓄热设备的最优蓄热量和各时刻制热设备的最优功率；具体包括：根据各时刻采暖设备的运行功率，建立蓄热设备的蓄能状态动态模型，计算公式为：q
t
＝q
t
‑1(1
‑
β)+p
e，t
η
e
D
‑
P
h，t
D 0≤q
t
≤Q
max
,式中，q
t
为t时刻蓄热设备的蓄热量；β为蓄热设备的自散热系数；p
e，t
为t时刻制热设备的功率；η
e
为制热设备的电热转化效率；D为单时段步长；Q
max
为蓄热设备的最大蓄热量；根据电网电价，建立制热设备运行优化模型，计算公式为：式中，f为总用电费用；C
t
为t时刻电网电价；N为运行周期内的总时段数；根据蓄热设备的蓄能状态动态模型和制热设备运行优化模型，得到各时刻蓄热设备的最优蓄热量和各时刻制热设备的最优功率。5.根据权利要求4所述的蓄热电采暖负荷集群的负荷调节方法，其特征在于，根据各时刻蓄热设备的最优蓄热量和各时刻制热设备的最优功率，计算蓄热电采暖负荷集群可调节性评估指标；具体包括：根据电网电价下的各时刻制热设备的最优功率，得到跨时段电量可平移量，计算公式为：ΔE
e
＝E
e
‑
E
e0
，，式中，式中，ΔE
e
为跨时段电量可平移量；E
e
为峰谷电价下的采暖设备总用电量；E
e0
为平电价下的采暖设备的总用电量；p
′
e，t
为峰谷电价下各时刻制热设备的最优功率；p
′
e0，t
为平电价下各时刻制热设备的最优功率；根据各时刻蓄热设备的最优蓄热量和各时刻制热设备的最优功率，计算得到功率向上可调节量以及功率向下可调节量，计算公式分别为：调节量，计算公式分别为：式中，为蓄热电采暖负荷在t时刻的功率向上可调节量；q
′
t
为峰谷电价下各时刻蓄热设备的最优蓄热量；为电采暖负荷在t时刻的功率向下可调节量；
根据蓄热电采暖负荷集群的数量，求和得到蓄热电采暖负荷集群的可调节性评估指标，计算公式分别为：标，计算公式分别为：标，计算公式分别为：式中，M为蓄热电采暖负荷集群的数量；ΔE
∑e
为蓄热电采暖负荷集群的跨时段电量可平移量；为蓄热电采暖负荷集群的功率向上可调节量；蓄热电采暖负荷集群的功率向下可调节量。6.一种蓄热电采暖负荷集群的负荷调节系统，其特征在于，包括：获取模块：获取蓄热电采...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冬梅，李宝聚，刘刚，孙勇，付小标，郭雷，王尧，傅吉悦，刘畅，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网电力科学研究院有限公司国网吉林省电力有限公司国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：