[發(fā)明專利]基于棄風(fēng)預(yù)評估的電網(wǎng)熱電優(yōu)化調(diào)度方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910064658.1
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109816553A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程中林;孫婧卓;江全元;葛維春;羅桓桓;王漪;唐佳能;郎業(yè)興;馬一菱
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);國網(wǎng)遼寧省電力有限公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發(fā)明公開了一種基于棄風(fēng)預(yù)評估的電網(wǎng)熱電優(yōu)化調(diào)度方法。第一步：調(diào)度中心進(jìn)行日前棄風(fēng)預(yù)評估，并將棄風(fēng)評估數(shù)據(jù)下發(fā)至儲(chǔ)熱消納棄風(fēng)的棄風(fēng)交易中心；第二步：棄風(fēng)交易中心將棄風(fēng)評估數(shù)據(jù)下發(fā)至儲(chǔ)熱企業(yè)，并獲取各儲(chǔ)熱企業(yè)根據(jù)棄風(fēng)評估數(shù)據(jù)以及自身儲(chǔ)熱需求制定的未來24小時(shí)最優(yōu)儲(chǔ)熱計(jì)劃和棄風(fēng)電力認(rèn)購計(jì)劃；第三步：棄風(fēng)交易中心根據(jù)棄風(fēng)評估數(shù)據(jù)和棄風(fēng)需求函數(shù)出清棄風(fēng)交易電力；第四步：調(diào)度中心確認(rèn)儲(chǔ)熱企業(yè)的電力購買計(jì)劃，然后調(diào)減對應(yīng)風(fēng)電場的棄風(fēng)功率，完成電網(wǎng)熱電優(yōu)化調(diào)度。本方法能夠?qū)崟r(shí)跟蹤購買棄風(fēng)，盡可能地充分消納風(fēng)電場棄風(fēng)，提高風(fēng)電利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力市場優(yōu)化領(lǐng)域，具體涉及一種基于棄風(fēng)預(yù)評估的電網(wǎng)熱電優(yōu)化調(diào)度方法。

背景技術(shù)

近年風(fēng)力發(fā)電得到了迅猛發(fā)展，2017年全國累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到了1.64億千瓦，占全部發(fā)電裝機(jī)容量的9.2％，但同時(shí)全國棄風(fēng)現(xiàn)象很嚴(yán)重，2017年全國棄風(fēng)電量約419億千瓦時(shí)。棄風(fēng)主要集中在中國三北地區(qū)且大部分發(fā)生在冬季供暖期，主要原因是冬季三北地區(qū)的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組一般工作在“以熱定電”的模式，此時(shí)系統(tǒng)調(diào)峰能力顯著降低，風(fēng)電接納空間減小。

利用儲(chǔ)熱提升風(fēng)電接納能力存在兩種模式：(1)儲(chǔ)熱系統(tǒng)固定時(shí)段、出力模式；(2)儲(chǔ)熱系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟隨棄風(fēng)電力模式?，F(xiàn)有儲(chǔ)熱系統(tǒng)運(yùn)行模式大多采用第(1)中消納方式，較少考慮協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度，大容量儲(chǔ)熱系統(tǒng)采用負(fù)荷低谷時(shí)段或全天蓄熱，然后持續(xù)放熱，并與風(fēng)電場進(jìn)行電量補(bǔ)貼交易。該種儲(chǔ)熱消納棄風(fēng)的模式，儲(chǔ)熱系統(tǒng)電加熱功率未與風(fēng)電場聯(lián)動(dòng)，儲(chǔ)熱系統(tǒng)使用的電量只有一小部分來自棄風(fēng)電量，大部分使用的是來自電網(wǎng)的火電電量，在棄風(fēng)電量較多的時(shí)段依然會(huì)產(chǎn)生大量棄風(fēng)。針對上述問題，需要提出一種儲(chǔ)熱企業(yè)在調(diào)峰輔助市場有效的認(rèn)購方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種基于棄風(fēng)預(yù)評估的電網(wǎng)熱電優(yōu)化調(diào)度方法，其目的在于優(yōu)化儲(chǔ)熱企業(yè)參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場的電力認(rèn)購，促進(jìn)棄風(fēng)的消納。

本發(fā)明具體采用的技術(shù)方案如下：

一種基于棄風(fēng)預(yù)評估的電網(wǎng)熱電優(yōu)化調(diào)度方法，它包括如下步驟：

第一步：調(diào)度中心進(jìn)行日前棄風(fēng)預(yù)評估，并將棄風(fēng)評估數(shù)據(jù)下發(fā)至儲(chǔ)熱消納棄風(fēng)的棄風(fēng)交易中心；

第二步：棄風(fēng)交易中心將棄風(fēng)評估數(shù)據(jù)下發(fā)至儲(chǔ)熱企業(yè)，并獲取各儲(chǔ)熱企業(yè)根據(jù)棄風(fēng)評估數(shù)據(jù)以及自身儲(chǔ)熱需求制定的未來24小時(shí)最優(yōu)儲(chǔ)熱計(jì)劃和棄風(fēng)電力認(rèn)購計(jì)劃；其中儲(chǔ)熱企業(yè)i認(rèn)購的相應(yīng)棄風(fēng)電力的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)如下式所示：

式中，分別是儲(chǔ)熱企業(yè)在t時(shí)刻的供熱單價(jià)和供熱量；是t時(shí)刻的棄風(fēng)電價(jià)；是儲(chǔ)熱企業(yè)i在t時(shí)刻的認(rèn)購棄風(fēng)量；和分別是t時(shí)刻補(bǔ)充熱源供熱價(jià)格和供熱量；p_w,mean是儲(chǔ)熱系統(tǒng)儲(chǔ)存熱量的平均購買價(jià)格；分別是t時(shí)刻儲(chǔ)熱系統(tǒng)的儲(chǔ)熱功率和放熱功率；C₁是儲(chǔ)熱系統(tǒng)總投資成本的分?jǐn)偝杀荆籆₂是儲(chǔ)熱系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本；T表示第T個(gè)執(zhí)行周期；

第三步：棄風(fēng)交易中心根據(jù)棄風(fēng)評估數(shù)據(jù)和棄風(fēng)需求函數(shù)出清棄風(fēng)交易電力；

第四步：調(diào)度中心確認(rèn)儲(chǔ)熱企業(yè)的電力購買計(jì)劃，然后調(diào)減對應(yīng)風(fēng)電場的棄風(fēng)功率，完成電網(wǎng)熱電優(yōu)化調(diào)度。

作為優(yōu)選，第一步中所述的日前棄風(fēng)預(yù)評估即調(diào)度中心根據(jù)日前風(fēng)電、負(fù)荷功率預(yù)測和電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)開展電力系統(tǒng)時(shí)序生產(chǎn)模擬，評估風(fēng)電消納能力；棄風(fēng)預(yù)評估要求預(yù)測未來1天即24h內(nèi)的輸出功率，時(shí)間分辨率為15分鐘。

作為優(yōu)選，所述執(zhí)行周期為15分鐘，每15分鐘執(zhí)行一次第二步。

作為優(yōu)選，第二步中所述的儲(chǔ)熱企業(yè)制定未來24小時(shí)最優(yōu)儲(chǔ)熱計(jì)劃時(shí)，單個(gè)儲(chǔ)熱企業(yè)的儲(chǔ)熱優(yōu)化問題歸納為如下形式：