[發(fā)明專利]一種風(fēng)電-光熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)及其運行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711204721.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108321837B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭蘇;楊勇;許昌;李榮
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/46;F24S20/20;F24S20/40;F24S60/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種風(fēng)電-光熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，包括風(fēng)電子系統(tǒng)、光熱子系統(tǒng)、電加熱子系統(tǒng)以及優(yōu)化調(diào)度子系統(tǒng)，風(fēng)電子系統(tǒng)通過電加熱子系統(tǒng)與光熱子系統(tǒng)相連，所述優(yōu)化調(diào)度子系統(tǒng)分別與風(fēng)電子系統(tǒng)以及光熱子系統(tǒng)相連；

所述風(fēng)電子系統(tǒng)作為主要發(fā)電系統(tǒng)，用于風(fēng)力發(fā)電；

所述光熱子系統(tǒng)用于調(diào)峰填谷、降低風(fēng)電波動性、平滑系統(tǒng)出力，該光熱子系統(tǒng)由聚光集熱子系統(tǒng)、儲熱子系統(tǒng)、熱力循環(huán)子系統(tǒng)組成，太陽輻射經(jīng)聚光集熱子系統(tǒng)中的聚光器收集匯聚到集熱器中，并通過傳熱工質(zhì)將熱能傳遞到儲熱子系統(tǒng)中儲存起來，發(fā)電時儲熱子系統(tǒng)中的熱能經(jīng)換熱進入熱力循環(huán)子系統(tǒng)進行發(fā)電，所述熱力循環(huán)子系統(tǒng)用于支持汽輪機組進行快速的出力調(diào)節(jié)；所述儲熱子系統(tǒng)用于將聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量在允許范圍內(nèi)進行時間平移，使其具有可調(diào)度性，降低風(fēng)電波動性，調(diào)峰填谷，滿足電網(wǎng)要求；

所述電加熱子系統(tǒng)用于將風(fēng)電多余電量轉(zhuǎn)化為熱量，并送入所述儲熱子系統(tǒng)儲存；

所述優(yōu)化調(diào)度子系統(tǒng)用于協(xié)調(diào)風(fēng)電子系統(tǒng)、光熱子系統(tǒng)及電加熱子系統(tǒng)的運行；

所述優(yōu)化調(diào)度子系統(tǒng)依次通過構(gòu)建目標函數(shù)、計算聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的計劃出力、出力約束使聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)整體出力滿足電網(wǎng)需求，保證聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟性；

所述目標函數(shù)以該聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)運行的效益最大化為目標，同時，考慮偏離出力計劃懲罰及棄風(fēng)、棄光損失，則目標函數(shù)為：

目標函數(shù)中，第1項表示售電收益，第2項表示實際出力偏離計劃出力的懲罰，第3和4項分別表示棄光損失和棄風(fēng)損失，其中，t為時間段，t＝1,2,…,t_max，P_t^SE、P_t^WE分別表示光熱子系統(tǒng)和風(fēng)電子系統(tǒng)的上網(wǎng)電量，π_t為售電價格，ω為實際出力偏離計劃出力懲罰因子，L_t為計劃負荷，P_t^th,S-C、P_t^w,W-C表示棄光量、棄風(fēng)量，C_SC、C_WC表示棄光、棄風(fēng)懲罰因子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電-光熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的計劃出力用于驗證該聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)可按常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)一樣調(diào)度，采用式(2)計算聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的計劃出力，

式中，為t時段風(fēng)電機組預(yù)測出力，L_st為t時段系統(tǒng)的總負荷，0＜η≤1，η為聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)出力占系統(tǒng)負荷的比例，其值在各時間點是相同的，即計劃出力曲線完全跟隨負荷的變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電-光熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)，其特征是，所述出力約束包括能量平衡等式約束和光熱子系統(tǒng)運行、儲熱子系統(tǒng)運行、系統(tǒng)輸出負荷不等式約束，出力約束用于對決策方案施加限制范圍。