[發(fā)明專利]一種適用于電熱聯(lián)合調(diào)度的集中供熱管網(wǎng)建模方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110325058.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113190941A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李平;孫峰;郝建成;李勝輝;董鶴楠;白雪;程緒可;張冠鋒;鄭志勤;戈陽(yáng)陽(yáng);張瀟桐;馬欣彤;謝冰;孫俊杰;袁鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/18
• 分類號(hào): G06F30/18;G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F111/04;G06F113/06;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/06;G06F119/08
• 代理公司: 遼寧沈陽(yáng)國(guó)興知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21100
• 代理人: 何學(xué)軍;侯景明

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于電熱聯(lián)合調(diào)度的集中供熱管網(wǎng)建模方法。本發(fā)明包括以下步驟：建立集中供熱管網(wǎng)模型；構(gòu)建電熱聯(lián)合調(diào)度模型；根據(jù)構(gòu)建的電熱聯(lián)合調(diào)度模型得到求解結(jié)果。本發(fā)明利用電熱能源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行解耦，通過(guò)構(gòu)建考慮管網(wǎng)熱特性的電熱聯(lián)合調(diào)度模型，綜合考慮系統(tǒng)電熱負(fù)荷、系統(tǒng)調(diào)峰能力以及風(fēng)電不確定性等影響因素，在兼顧運(yùn)行成本和風(fēng)電消納效益的前提下，求解出各類機(jī)組的最優(yōu)運(yùn)行曲線，提高風(fēng)電并網(wǎng)空間。可推動(dòng)電熱等綜合能源利用，拓展清潔能源消納途徑，提高能源綜合利用效率，降低冬季供熱期的棄風(fēng)率，并且降低機(jī)組的燃耗成本，在風(fēng)電大規(guī)模集中并網(wǎng)背景下具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于電熱聯(lián)合調(diào)度的集中供熱管網(wǎng)建模方法。

背景技術(shù)

風(fēng)電在時(shí)間和空間上具有不確定性和不均衡性，近年來(lái)隨著我國(guó)風(fēng)電開(kāi)發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的棄風(fēng)問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)東北、西北、華北“三北”地區(qū)的棄風(fēng)電量幾乎囊括了我國(guó)的總棄風(fēng)電量，其中東北地區(qū)最為突出，并且東北地區(qū)中90％以上的棄風(fēng)電量發(fā)生在冬季供熱期，冬季供熱期的棄風(fēng)問(wèn)題是影響風(fēng)電利用的最主要因素之一。東北地區(qū)氣候寒冷，供熱期持續(xù)近半年時(shí)間，城鎮(zhèn)供暖熱需求量巨大，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組裝機(jī)比例很高，在全部火電機(jī)組中的占比高達(dá)64％。熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行在“以熱定電”模式，該模式下的電熱運(yùn)行特性形成強(qiáng)耦合運(yùn)行約束，導(dǎo)致機(jī)組的電出力調(diào)節(jié)范圍很小，限制了機(jī)組的調(diào)峰能力。尤其是在夜間時(shí)段，熱負(fù)荷需求高，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組為保證供熱質(zhì)量始終保持在較高熱出力水平，使得電出力相應(yīng)很高。由于夜間時(shí)段系統(tǒng)電負(fù)荷水平相對(duì)較低，雖然其他機(jī)組已調(diào)低電出力，但是風(fēng)電上網(wǎng)空間仍然有限，并且恰好夜間屬于風(fēng)電大發(fā)期，導(dǎo)致供熱期夜間棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重。

目前提高系統(tǒng)調(diào)峰能力進(jìn)而促進(jìn)風(fēng)電消納的典型措施包括有以下措施：

第一.通過(guò)對(duì)火電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造等措施，提高熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的調(diào)峰能力；

第二.通過(guò)配置儲(chǔ)能裝置，將富余風(fēng)電進(jìn)行存儲(chǔ)，平抑風(fēng)電波動(dòng)，提高系統(tǒng)調(diào)峰能力。

上述這些措施普遍存在著規(guī)劃和建設(shè)周期長(zhǎng)、投資成本很大的問(wèn)題，受相關(guān)政策和技術(shù)的制約，短期之內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種適用于電熱聯(lián)合調(diào)度的集中供熱管網(wǎng)建模方法。其目的是為了考慮城鎮(zhèn)集中供熱管網(wǎng)的天然儲(chǔ)熱能力，將供熱管網(wǎng)的熱動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行抽象建模，建立集中供熱管網(wǎng)模型，并以煤耗量最小和棄風(fēng)量最小為綜合目標(biāo)，建立基于集中供熱管網(wǎng)模型的電熱聯(lián)合調(diào)度模型，以降低冬季供熱期的棄風(fēng)電量的發(fā)明目的。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

一種適用于電熱聯(lián)合調(diào)度的集中供熱管網(wǎng)建模方法，包括以下步驟：

步驟1.建立集中供熱管網(wǎng)模型；

步驟2.構(gòu)建電熱聯(lián)合調(diào)度模型；

步驟3.根據(jù)構(gòu)建的電熱聯(lián)合調(diào)度模型得到求解結(jié)果。

進(jìn)一步的，所述建立集中供熱管網(wǎng)模型包括以下步驟：

步驟(1)管道傳輸熱功率與水流溫度關(guān)系；

步驟(2)水流溫度限制；

步驟(3)管道質(zhì)量流率限制；

步驟(4)管道熱量損耗與時(shí)間延遲描述；

步驟(5)節(jié)點(diǎn)熱量混合描述；

步驟(6)節(jié)點(diǎn)流量平衡描述。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)管道傳輸熱功率與水流溫度關(guān)系：