[發明專利]一種輔助服務市場環境下的熱電聯合系統分布式調度方法

有效

• 申請號: 201710274062.5
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN106992555B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 孫勇;吳文傳;李振元;王彬;劉志君;張佰明;李寶聚;藺晨暉;傅吉悅
• 申請（專利權）人: 國網吉林省電力有限公司;清華大學;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;F24D19/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

本發明涉及一種輔助服務市場環境下的熱電聯合系統分布式調度方法，屬于電力系統運行控制技術領域。本方法綜合考慮了電力系統的調度模型和供熱系統的調度模型，并考慮了輔助服務市場環境下的額外調度目標，建立了輔助服務市場環境下熱電聯合系統調度模型。基于變方向乘子算法，電力系統和各個供熱系統分布式處理各自所管轄區域的調度問題，通過不同系統間邊界數據的交互迭代獲得輔助服務市場環境下的熱電聯合系統分布式調度最優解。本發明提出的輔助服務市場環境下的熱電聯合系統分布式調度方法具有良好的收斂速度，可以通過供熱系統的儲熱效應提高系統運行的靈活性。

技術領域

本發明涉及一種輔助服務市場環境下的熱電聯合系統分布式調度方法，屬于電力系統運行控制技術領域。

背景技術

在我國三北地區風電棄電現象嚴重，在冬天受到城區供熱系統的最小運行約束限制，熱電聯產機組無法減小其出力為風電的消納提供空間。具體來說，冬季夜晚屬于風電高發期，但夜晚同時具有很高的居民熱負荷，導致了風電需要被限制來為熱電聯產機組提供出力空間，因此供熱和風電消納需求之間存在矛盾。由于供熱管網具有良好的儲熱效益，綜合考慮電力系統和供熱系統進行調度可以實現負荷調峰，有效提高系統運行的靈活性，減小棄風現象。

在輔助服務市場環境下，常規機組的有功備用需要被考慮到備用成本中，這導致了在輔助服務市場環境下電力系統的調度與傳統調度存在不同，需要針對輔助服務市場獨立考慮。

電力系統和供熱系統分別由電力公司與供熱公司獨立運行，由于調度獨立性，難以實現對電力系統和供熱系統完整模型進行統一調度。因此，提出輔助服務市場環境下熱電聯合系統分布式調度算法方法十分必要。具體來說，電力系統和供熱系統可以分別對各自管轄的區域進行調度優化，通過邊界條件的迭代獲得輔助服務市場環境下熱電聯合系統調度的全局最優解。

變方向乘子算法是一種分布式求解算法，可將復雜的數學優化問題轉化為若干相對簡單的問題分布式進行求解，通過迭代可獲得全局最優解。

發明內容

本發明的目的是提出一種輔助服務市場環境下的熱電聯合系統分布式調度方法，針對電力系統與供熱系統分別建模，考慮電力系統和供熱系統的耦合約束，建立輔助服務市場環境下的熱電聯合調度模型。針對輔助服務市場環境下的熱電聯合調度模型，基于變方向乘子算法，提出輔助服務市場環境下的熱電聯合調度模型的分布式求解算法。

本發明提出的輔助服務市場環境下的熱電聯合系統分布式調度方法，包括以下步驟：

(1)建立輔助服務市場環境下熱電聯合系統調度模型，調度模型由目標函數和約束條件構成，具體包括：

(1-1)輔助服務市場環境下熱電聯合系統調度模型的目標函數：

熱電聯合系統調度模型的目標函數為電力系統運行成本、電力系統備用輔助服務成本與供熱系統運行成本之和的最小化，表達式為：

上式中，T為調度時段集合，上標CHP、TU、WD、HB和AS分別表示熱電聯產機組、常規機組、風電機組、熱鍋爐和輔助服務，I^CHP、I^TU、I^WD和I^HB分別為熱電聯合系統中的熱電聯產機組、常規機組、風電機組和熱鍋爐的編號集合，下標i,t表示第i臺機組在調度時段t的相應變量，和分別為熱電聯合系統中熱電聯產機組、常規機組、風電機組和熱鍋爐的生產成本函數，為電力系統中常規機組提供的備用輔助服務成本函數，i為熱電聯產機組、常規機組、風電機組和熱鍋爐中機組或鍋爐的編號，t為調度時段；

其中的熱電聯產機組的生產成本函數為：

上式中，和分別為生產成本系數，生產成本系數為熱電聯產機組固有參數，和分別為第i臺熱電聯產機組在第t個調度時段的有功功率和產熱功率；