[發明專利]一種適用于大規模風電和配置儲熱的熱電聯產機組的能量共享方法

在審

• 申請號: 202110406242.0
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113052396A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉永江;胡宏彬;高正平;焦曉峰;魏超;段學友;李曉波;張利慧;范志強;俎海東
• 申請（專利權）人: 內蒙古電力（集團）有限責任公司內蒙古電力科學研究院分公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;F24D11/00;F24D19/10;H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 成都熠邦鼎立專利代理有限公司 51263
• 代理人: 曾克

本發明公開了一種適用于大規模風電和配置儲熱的熱電聯產機組的能量共享方法，屬于電力系統優化調度領域；本方法包括建立風電和配置儲熱的熱電聯產機組之間能量共享的優化運行模型，之后按照不同風電和熱電聯產機組在能量共享中的貢獻，利用納什議價理論給出相應的收益分配方法。本發明針對風電場和含儲熱的熱電聯產機組間的能量共享，考慮到不同規模和特性的風電和熱電聯產機組在能量共享中貢獻的差異性，給出了基于納什議價理論的能量共享收益分配方法，能夠為大規模風電、熱電聯產機組等多元市場主體間的能量共享提供理論指導。

技術領域

本發明涉及電力系統優化調度領域，特別是針對電力系統中大規模市場成員間的能量共享優化運行模型和基于市場貢獻的收益分配機制，是一種適用于大規模風電和配置儲熱的熱電聯產機組的能量共享方法。

背景技術

近年來，以風電為代表的新能源發展迅速，但風電等間歇性電源出力的不確定性和弱調控能力在實時運行時會產生較大偏差，從而導致額外的偏差考核成本，弱化了風電等間歇性電源的市場競爭力。

風電與儲能等靈活性資源的聯合能有效降低實時可能的偏差，進而提升市場收益。在我國“三北地區”，有大量配置儲熱的熱電聯產機組用于冬季供熱，配置儲熱裝置能顯著擴展熱電聯產機組的運行靈活性，然而當前所配置的儲熱裝置利用率較低，若能將閑置儲熱裝置與風電聯合參與能量共享，一方面能提升儲熱裝置的利用率，提升整體市場收益，另一方面也有利于促進風電消納發展。

風電與含儲熱的熱電聯產機組參與能量共享后，為風電偏差考核成本的最小化和儲熱裝置的高效利用提供有效解決方案；也有利于減少系統運行輔助服務需求，提升系統整體的新能源接納能力。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種適用于大規模風電和配置儲熱的熱電聯產機組的能量共享方法,為大規模風電、熱電聯產機組等多元市場主體間的能量共享提供理論指導。

本發明通過以下技術方案實現：

一種適用于大規模風電和配置儲熱的熱電聯產機組的能量共享方法，包括以下步驟：

S1.根據歷史價格信息和風電預測生成相應的市場價格和風電實時出力場景；

S2.根據步驟S1得到的場景建立風電和熱電聯產機組的基于能量共享優化運行模型；

S3.根據步驟S2得到的風電和熱電聯產機組的基于能量共享的優化運行模型，建立對應于所提模型的收益分配模式；

其中，所述步驟S2具體包括以下子步驟：

S201.構建參與能量共享的風電和熱電聯產機組整體收益；

S202.構建參與能量共享的風電和配置儲熱的熱電聯產機組優化運行模式的約束條件。

進一步的，所述步驟S201具體為構建以參與能量共享的風電和熱電聯產機組整體收益，R^A，最大為目標，其中包含日前市場中出售電能、風電實時偏差考核成本，熱電聯產機組運行成本，表達式如下：

其中，所述為參與能量共享的風電和配置儲熱的熱電聯產機組在日前市場中出售電能對應的收益收入，具體表達式如下：

其中，所述λ_DA，t為日前市場電價，和分別為第i個風電和第j個熱電聯產機組的申報功率；

所述為考慮實時運行中風電出力偏差的偏差考核成本，具體表達式如下：

其中，所述ρ_s為場景概率，和分別為正負偏差考核系數以及整體的正負不平衡功率。

所述F^CHP為為熱電聯產機組的運行成本，表達式如下：