[發明專利]一種計及深度調峰的火電機組建模方法及模型

有效

• 申請號: 202110012939.X
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112803479B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 楊龍杰;周念成;胡博;王強鋼;周桂平;鄒堯;吳雪翚;林天皓;羅桓桓;王順江;趙苑竹;王磊;劉禹彤
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司;重慶大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 周玉玲

本發明公開了本發明公開一種計及深度調峰的火電機組建模方法及模型，該方法包括：①根據火電機組在深度調峰時的運行狀態和數據，提出火電機組在深度調峰階段的爬坡特性；②根據火電機組的爬坡特性，推導出計及深度調峰的火電機組爬坡約束通用表達式；③根據火電機組爬坡約束通用表達式，求解任意一確定火電機組的爬坡約束；④建立該確定火電機組的數學模型。本發明提供的計及深度調峰的火電機組建模方法及模型，充分考慮了火電機組參與深度調峰時的運行特征，能夠更精確的反映計及深度調峰火電機組的運行特性，提高了計及深度調峰火電機組建模的準確性。

技術領域

本發明涉及電力系統建模領域，具體指一種計及深度調峰的火電機組建模方法及模型。

背景技術

我國北方地區風、光等資源豐富，水電、燃機等靈活可調電源占比少，可再生能源高比例接入的靈活性需求目前主要通過調峰輔助服務市場。一般的機組只具備常規調峰的能力，但是為了給可再生能源讓出力，有的大機組就要求具備深度調峰的能力，需要以低于常規調峰正常運行時的最小值的出力去運行，這個時候就屬于深度調峰。

利用火電機組靈活性改造、深度調峰等措施適應可再生能源出力變化。但是傳統的火電機組建模方法及模型未考慮機組在深度調峰時的運行特性，不適用于可進行深度調峰的火電機組，因此，需對火電機組的傳統建模方法及模型進行改進，以提高計及深度調峰的火電機組建模準確性。

火電機組的運行狀態包括常規調峰和深度調峰。當火電機組進行深度調峰時，隨著機組負荷降低，鍋爐燃燒、水動力等工況逐漸變差，容易引起鍋爐滅火、水循環停滯或倒流等事故，此時，為了保證機組的穩定運行，機組出力不宜隨意波動。但現階段在電力系統有關火電機組建模的問題中，一般未察覺到火電機組在深度調峰時的爬坡特性，所建立的火電機組模型無法準確反映出火電機組在深度調峰時的運行特性。

發明內容

針對上述技術的不足，本發明提供了一種計及深度調峰的火電機組建模方法，解決如何提高計及深度調峰火電機組的建模準確性的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種計及深度調峰的火電機組建模方法，包括以下步驟：

1)根據火電機組的運行狀態和數據，分析火電機組在不同運行狀態下的爬坡率，包括常規調峰階段、深度調峰第一階段與深度調峰第二階段，在深度調峰階段爬坡率會小于其在常規調峰時的爬坡率，且機組負荷越低，爬坡率越小，從而得到火電機組的階梯式爬坡特性；

2)根據火電機組的階梯式爬坡特性，推導出計及深度調峰的火電機組爬坡約束通用表達式；

3)根據火電機組爬坡約束通用表達式，求解任意一確定火電機組的爬坡約束；

4)結合該確定火電機組的爬坡約束、火電機組出力約束、火電機組旋轉備用約束、火電機組最小啟停時間約束以及火電機組各調峰階段內的最小運行時間約束，建立用于仿真該確定火電機組的運行狀態的數學模型。

本發明還提供一種計及深度調峰的火電機組數學模型，采用本發明的計及深度調峰的火電機組建模方法進行建立，包括所述爬坡約束、所述火電機組出力約束、所述火電機組旋轉備用約束、所述火電機組最小啟停時間約束以及所述火電機組各調峰階段內的最小運行時間約束。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果包括：

1、本發明充分考慮了火電機組參與深度調峰時的運行特征，能夠更精確的反映計及深度調峰火電機組的運行特性，提高了計及深度調峰火電機組建模的準確性。本發明首先分析出火電機組的階梯式爬坡特性，在深度調峰階段爬坡率會小于其在常規調峰時的爬坡率，且機組負荷越低，爬坡率越小。

2、火電機組的階梯式爬坡特性是火電機組的共性，本發明還考慮到火電機組的個性，來求解任意一確定火電機組的爬坡約束，更加符合火電機組在深度調峰時的實際運行情況。

附圖說明