[發明專利]風電設備和熱電設備聯合運行的控制方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201711190954.3
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107910894B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 孫宏斌;郭慶來;王彬;于婧;沈欣煒
• 申請（專利權）人: 清華-伯克利深圳學院籌備辦公室
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發明公開了一種風電設備和熱電設備聯合運行的控制方法、裝置及系統。本發明風電設備和熱電設備聯合運行的控制方法包括：基于設備參數確定熱電設備的熱功率和電功率的約束條件、風電設備的電功率的約束條件以及風電設備和熱電設備的電功率之和的約束條件；基于儲能參數確定區域熱網的儲能約束條件；在符合上述約束條件的前提下，以滿足熱電設備的熱負荷需求為前提且以實現風電設備和熱電設備聯合運行系統效益最大化為目標，確定風電設備的電功率、熱電設備的熱功率和電功率；向風電設備發送風電出力消納指令，向熱電設備發送調度指令。本發明可提高設備運行的靈活性，有效促進風電消納，減少棄風量，提高了經濟效益。

技術領域

本發明實施例涉及綜合能源系統的控制技術，尤其涉及一種風電設備和熱電設備聯合運行的控制方法、裝置及系統。

背景技術

近年來，風力發電在全世界范圍內發展迅速，在我國風電裝機容量已成為世界第一。然而由于風電出力的隨機性、波動性、不確定性，導致風電消納遇到了瓶頸，給電網運行帶來一定的負面影響。此外，由于熱電機組實行“以熱定電”的運行模式，降低了熱電機組的調峰能力，進一步減少了風電消納，產生大量棄風。

在這種情況下，以電、熱等多種形式傳輸能量的能源互聯網所具備的優越性就體現了出來，基于熱電機組區域熱網和電網聯系越來越密切。區域熱網因由大量的供熱管道組成，且各個管道因其物理特性，均可作為儲熱的載體，充分利用區域熱網的儲能特性可以增加系統運行的靈活性，減少棄風。

目前開發研究更好的利用區域熱網的儲能特性已經取得了一定的研究成果，但均存在計算量大，難收斂，不直觀，工程應用困難等缺點。

發明內容

本發明提供一種風電設備和熱電設備聯合運行的控制方法、裝置及系統，以提高設備運行的靈活性，有效促進風電消納，減少棄風量，并且考慮到產能總收益最大化，提高了經濟效益。

第一方面，本發明實施例提供了一種風電設備和熱電設備聯合運行的控制方法，所述風電設備用于產生電功率為電網供電，所述熱電設備用于產生電功率為所述電網供電并產生熱功率為區域熱網供熱，所述方法包括：

獲取所述風電設備和所述熱電設備的設備參數，并獲取所述區域熱網的儲能參數，所述設備參數用于表示設備的工作能力，所述儲能參數用于表示所述區域熱網儲存熱量的能力；

基于所述設備參數確定所述熱電設備的熱功率和電功率的約束條件、所述風電設備的電功率的約束條件以及所述風電設備和所述熱電設備的電功率之和的約束條件；

基于所述儲能參數確定所述區域熱網的儲能約束條件；

在符合所述熱電設備的熱功率和電功率的約束條件、所述風電設備的電功率的約束條件、所述風電設備和所述熱電設備的電功率之和的約束條件以及所述區域熱網的儲能約束條件的前提下，以滿足所述熱電設備的熱負荷需求為前提且以實現所述風電設備和所述熱電設備聯合運行系統效益最大化為目標，確定所述風電設備的電功率、所述熱電設備的熱功率和電功率，其中，所述滿足所述熱電設備的熱負荷需求即在預設時長內所述熱電設備的熱功率和所述區域熱網的充放熱功率之和與所述熱電設備的熱負荷功率總和相等，實現所述風電設備和所述熱電設備聯合運行系統效益最大化即所述風電設備和所述熱電設備聯合運行的總收益與運行成本之差實現最大化；

向所述風電設備發送風電出力消納指令，并向所述熱電設備發送調度指令，所述風電出力消納指令包括所述風電設備的電功率，所述調度指令包括所述熱電設備的熱功率和電功率。

可選的，所述熱電設備的熱功率和電功率的約束條件包括：