[發(fā)明專利]一種提高風(fēng)電消納能力的電極式電鍋爐配置方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811370018.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN109284943A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李振宇;葛延峰;劉博;李昭;李響;張艷軍;陳剛;黃大為
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司阜新供電公司;東北電力大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/04;G06Q50/06;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專利事務(wù)所 22102
• 代理人: 陳傳林

本發(fā)明是一種提高風(fēng)電消納能力的電極式電鍋爐配置方法，其特點(diǎn)是,基于地區(qū)調(diào)峰輔助服務(wù)政策，以在熱電廠側(cè)配置電極式電鍋爐為熱源的熱電聯(lián)合方案進(jìn)行規(guī)劃建模，進(jìn)而研究電極式電鍋爐的合理配置方式，熱電聯(lián)合規(guī)劃的目的就是在滿足負(fù)荷需求的前提下，通過合理配置電極式電鍋爐實(shí)現(xiàn)最大化提升地區(qū)風(fēng)電消納能力。該方法能夠準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)地區(qū)最大電極式電鍋爐的配置容量，能夠兼顧能耗最小下的風(fēng)電價(jià)值和棄風(fēng)量最小下的煤耗最小等因素，整體經(jīng)濟(jì)效益更好；配置電極式電鍋爐提升了地區(qū)風(fēng)電消納能力，同時(shí)提升了熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益，在最大程度保障風(fēng)電場(chǎng)效益的情況下，風(fēng)電消納能力更高，具有科學(xué)合理，適用性強(qiáng)，效果佳等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)風(fēng)電棄風(fēng)消納技術(shù)領(lǐng)域，是一種提高風(fēng)電消納能力的電極式電鍋爐配置方法。

背景技術(shù)

我國(guó)東北、華北和西北地區(qū)，簡(jiǎn)稱“三北”地區(qū)，風(fēng)電裝機(jī)容量增長(zhǎng)迅速，隨之而來的棄風(fēng)問題也十分突出，部分地區(qū)棄風(fēng)尤為嚴(yán)重，地區(qū)風(fēng)電消納能力不足已成為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展亟需解決的關(guān)鍵問題。目前，東北地區(qū)冬季供暖時(shí)期巨額棄風(fēng)電量問題尤為突出，提升地區(qū)風(fēng)電消納能力已成為促進(jìn)地區(qū)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的首要問題。

限制地區(qū)電網(wǎng)風(fēng)電消納的因素眾多，部分地區(qū)由于熱電機(jī)組長(zhǎng)期“以熱定電”的運(yùn)行方式，導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)峰能力不足導(dǎo)致電網(wǎng)風(fēng)電消納能力不足，在冬季供暖期調(diào)峰資源匱乏的情況下，棄風(fēng)的現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。此外，由于風(fēng)電功率具有很強(qiáng)的隨機(jī)性與間歇性，因此進(jìn)一步消納風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)提出了較高的要求，在一定程度上限制了地區(qū)風(fēng)電消納能力的提升，而通過在地區(qū)合理的配置電鍋爐容量可以配合現(xiàn)有燃煤供熱機(jī)組在供暖期內(nèi)特定時(shí)段電網(wǎng)無法接納的電力進(jìn)行加熱，并實(shí)現(xiàn)對(duì)外供熱，提高燃煤供熱機(jī)組的對(duì)外供熱能力，同時(shí)增加風(fēng)電消納。從宏觀上來講，該方案的本質(zhì)就是在風(fēng)電棄風(fēng)時(shí)段，使用棄風(fēng)電力替代熱電機(jī)組進(jìn)行供電和供熱，因而可降低整個(gè)系統(tǒng)煤耗，具有明顯的節(jié)煤效益。通過在電廠內(nèi)的電熱轉(zhuǎn)換可以改變?nèi)济汗釞C(jī)組傳統(tǒng)的“以熱定電”運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)“熱電解耦”，同時(shí)滿足對(duì)外供熱和供電的需要，提高了燃煤供熱機(jī)組的靈活性，為棄風(fēng)電力上網(wǎng)騰出了空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，針對(duì)在熱電廠側(cè)配置電極式電鍋爐為熱源的熱電聯(lián)合規(guī)劃問題，提出一種科學(xué)合理，適用性強(qiáng)，效果佳的提高風(fēng)電消納能力的電極式電鍋爐配置方法。

本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種提高風(fēng)電消納能力的電極式電鍋爐配置方法，其特征是，它包括的內(nèi)容有：

1)地區(qū)電極式電鍋爐容量需求的確定

首先確定地區(qū)供暖期對(duì)電極式電鍋爐的容量需求，綜合考慮地區(qū)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)的棄風(fēng)情況與熱負(fù)荷情況，考慮配置電極式電鍋爐后的地區(qū)能耗最小，以成本最小為目標(biāo)建立地區(qū)電極式電鍋爐的最大容量配置模型，目標(biāo)函數(shù)如式(1)～式(3)所示：

式中：F_c為總的煤耗成本；F₁為熱電機(jī)組煤耗量；F₂為純凝機(jī)組的煤耗量；T為時(shí)段數(shù)，N為熱電機(jī)組數(shù)，S為純凝機(jī)組數(shù)；a₀～a₅為熱電機(jī)組的擬合系數(shù)；為熱電機(jī)組i在t時(shí)段的熱出力，為熱電機(jī)組i在t時(shí)段的電出力；b₀～b₂為純凝機(jī)組的擬合系數(shù)；為純凝機(jī)組s在t時(shí)段的電出力；

以地區(qū)棄風(fēng)最小為目標(biāo)建立電極式電鍋爐的最優(yōu)配置目標(biāo)函數(shù)如式(4)所示：

式中：(4)中F為總棄風(fēng)功率；M為風(fēng)電機(jī)組數(shù)；為風(fēng)電機(jī)組m在t時(shí)段的預(yù)測(cè)出力；為風(fēng)電機(jī)組m在t時(shí)段的實(shí)際出力；

約束條件如式(5)～式(14)所示：