本发明专利技术公开了一种多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法。在残余负荷上进行火电与储能的调峰运行出力分配；将储能装机规模及约束条件作为已知条件，确定火电最小技术出力系数并初拟火电最小经济出力系数，以火电费用最小为目标函数，得到的火电规模及其与储能协调运行过程；所述的残余负荷为：在电网负荷扣除可调节电源综合高效运行后的负荷。本发明专利技术在水、火、风、光、储多能互补协调分配出力中，充分考虑火电经济出力，提出火电经济出力系数法，从系统经济性角度安排日内火电与储能的出力分配，使火电与储能出力协调运行，提高系统运行的经济性。系统运行的经济性。系统运行的经济性。
【技术实现步骤摘要】
一种多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法
[0001]本专利技术属于多能互补及储能研究
，具体涉及一种多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法。
技术介绍
[0002]火力发电是我国主要的发电方式，截至2022年底，全国火电装机13.3亿kW，同比增长2.7％。当环保节能成为电力工业结构调整的重要方向时，火电行业在“上大压小”的政策导向下积极推进产业结构优化升级，关闭大批能效低、污染重的小火电机组，在很大程度上加快了国内火电设备的更新换代，预测2050年底，火电装机仍有6亿kW，火电仍占领电力的大部分市场！
[0003]在传统的电力系统电力电量平衡分析中，通常将火电作为兜底电源，传统电力系统的火电调峰往往是常规调峰，不需考虑深度调峰问题，火电机组的最小技术出力系数也往往是取值常规调峰的出力系数，且储能规模相对较小，因此在火电装机规模、开机规模问题以及储能规模的分析中只考虑了火电机组最小技术出力。
[0004]在大规模新能源高质量消纳时，由于风电和光伏出力的随机性、间歇性和波动性，新型电力系统对调节电源的调节特性提出了更高的要求：对火电机组的灵活性改造实现深度调峰提出了高要求，而火电机组深度调峰是以牺牲经济性为代价的，即火电机组深度调峰成为了缓解调峰问题的主要手段，火电机组深度调峰不仅加大了机组磨损程度和额外投油费用，进而增加火电机组运行成本；对储能(含抽水蓄能和新型储能，下同)需求规模和储能时长日益增长，其中抽水蓄能是最成熟的储能，但因其建设周期长、规模大、投资高，其建设必要性以及其合理规模显得尤为重要。
[0005]近年来，少部分地区建设的抽水蓄能电站已经投产，在电力系统中承担调峰、填谷、调频、调相和紧急事故备用任务，随着“双碳”目标的提出，各地均开展了抽水蓄能发展规划和前期勘测设计工作，在抽水蓄能规模技术需求分析和经济规模需求分析中，只考虑了火电最小技术出力，忽略了火电机组的经济运行。因此，在“双碳目标”背景下，火电发展受限和大规模开发储能，特别是抽水蓄能成为热点，则火电和储能的规模论证和运行方式成为电源规划和储能前期勘测设计论证的重点和关键点，而两者在协调运行中存在紧密的联系，须从经济性角度进行合理的论证，则必须对新型电力系统下的多能互补分析计算或电力电量平衡分析计算提出考虑火电经济出力的要求或规定，并需要寻找多能互补条件下一种解决火电与储能调峰协调分配的调度方式。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是：提供了一种多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法。本专利技术在水、火、风、光、储多能互补协调分配出力中，充分考虑火电经济出力，提出火电经济出力系数法，从系统经济性角度安排日内火电与储能的出力分配，使火电与储能出力协调运行，提高系统运行的经济性。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法，在残余负荷上进行火电与储能的调峰运行出力分配；将储能装机规模及其约束条件作为已知条件，确定火电最小技术出力系数并初拟火电最小经济出力系数，以火电费用最小为目标函数，得到的火电规模及其与储能协调运行过程；所述的残余负荷为：在电网负荷扣除可调节电源综合高效运行后的负荷；
[0008]所述的目标函数为：
[0009][0010]式中，C
z
为火电装机投资，C
rm，j
为火电综合燃料费，j为连续发电时间，A为年费用目标值；
[0011]所述的约束条件包括：储能约束、火电约束和规模控制时段约束；其中，储能约束包括：连续满发小时数、装机容量约束、抽发转换效率约束，火电约束包括：火电技术最小出力系数，规模控制时段约束包括：抽水蓄能空闲最小。
[0012]前述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法中，所述的可调节电源包括风电、光电、水电。
[0013]前述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法，包括下述步骤：
[0014]步骤1，结合火电最小技术出力系数及火电运行特点，初拟火电最小经济出力系数方案；
[0015]步骤2，计算残余负荷；
[0016]步骤3，分析计算日内储能最大工作容量；
[0017]步骤4，计算日内火电出力系数；
[0018]步骤5，根据步骤4计算的日内火电出力系数与火电最小技术出力系数和火电最小经济出力系数的关系，调整火电出力和储能的抽发出力，返回步骤4，以达到火电综合燃料费最小；
[0019]步骤6，重复步骤2～步骤5，进行逐日火电与储能的出力协调分配。
[0020]前述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法中，步骤1具体如下：
[0021]①
结合火电单机规模和运行特性，结合灵活改造程度，综合分析确定系统内火电最小技术出力系数；
[0022]②
按火电单机规模和对应的总规模，采用加权平均法初拟火电最小经济出力系数范围。
[0023]前述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法中，步骤3的分析计算过程如下：
[0024]根据储能规模、调节性能、可提供储能电站电力和储能可发电量，在残余负荷上分析计算日内储能最大工作容量。
[0025]前述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法中，步骤4的计算过程如下：
[0026]根据储能工作容量，分析计算火电工作容量、备用容量，进而计算日内火电出力系数。
[0027]前述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法中，步骤5具体如下：
[0028]当计算的日内火电出力系数＞初拟的火电最小经济出力系数时，则减少储能的抽发出力，相应减少储能抽发电量差以节约火电燃料，返回步骤4计算得到新的日内火电出力系数，继续执行步骤5(即继续调整火电出力和储能的抽发出力)直至计算的日内火电出力系数＝初拟的火电最小经济出力系数；
[0029]当需要的火电出力超出既定火电规模能力时，则按火电既定规模能力控制试算分配；若仍不能平衡时，则增加火电的规模；
[0030]当计算的日内火电出力系数介于火电最小技术出力系数与初拟的火电最小经济出力系数之间时，无需调整火电出力和储能的抽发电量；
[0031]当计算的日内火电出力系数＜火电最小技术出力系数时，则需利用可调节电源调峰，继续执行步骤5直至满足火电最小技术出力系数要求。
[0032]前述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法中，可调节电源调峰为：弃风光电量调峰，或水电汛期弃水调峰。
[0033]有益效果：
[0034](1)目前开发的多能互补平衡分析软件对火电和储能在日内的出力分配时，忽略了火电机组深度调峰是以牺牲火电燃煤投资为代价的，忽略火电调峰的经济运行；本专利技术弥补了这个不足，利用“火电最小经济出力系数”，从系统经济性角度安排日内火电与储能的出力分配，使火电与储能出力协调运行，提高系统运行的经济性。
[0035](2)本专利技术将“火电最小经济出力系数”与目前广泛使本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法，其特征在于，在残余负荷上进行火电与储能的调峰运行出力分配；将储能装机规模及其约束条件作为已知条件，确定火电最小技术出力系数并初拟火电最小经济出力系数，以火电费用最小为目标函数，得到的火电规模及其与储能协调运行过程；所述的残余负荷为：在电网负荷扣除可调节电源综合高效运行后的负荷；所述的目标函数为：式中，C
z
为火电装机投资，C
rm，j
为火电综合燃料费，j为连续发电时间，A为年费用目标值；所述的约束条件包括：储能约束、火电约束和规模控制时段约束；其中，储能约束包括：连续满发小时数、装机容量约束、抽发转换效率约束，火电约束包括：火电技术最小出力系数，规模控制时段约束包括：抽水蓄能空闲最小。2.根据权利要求1所述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法，其特征在于，所述的可调节电源包括风电、光电、水电。3.根据权利要求1所述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1，结合火电最小技术出力系数及火电运行特点，初拟火电最小经济出力系数方案；步骤2，计算残余负荷；步骤3，分析计算日内储能最大工作容量；步骤4，计算日内火电出力系数；步骤5，根据步骤4计算的日内火电出力系数与火电最小技术出力系数和火电最小经济出力系数的关系，调整火电出力和储能的抽发出力，返回步骤4，以达到火电综合燃料费最小；步骤6，重复步骤2～步骤5，进行逐日火电与储能的出力协调分配。4.根据权利要求3所述的多能互补条件下火电与储能调峰协调分配的调度方法，其特征在于，步骤1具体如下：
①
【专利技术属性】
技术研发人员：范国福，安莉娜，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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