[發明專利]考慮熱網特性的電熱聯合調度方法

在審

• 申請號: 202110692280.7
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113379272A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 宋柏越;關萬琳;榮爽;劉延龍;尤超;徐明宇;陳曉光;雷雪婷;董爾佳;郝文波;崔佳鵬
• 申請（專利權）人: 國網黑龍江省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高倩

考慮熱網特性的電熱聯合調度方法，涉及電力系統與熱力系統聯合調度技術領域，本發明的目的是為了解決現有電熱聯合調度模型中熱網模型簡單，無法充分挖掘熱力管網的管網蓄熱能力，無法充分提高熱電機組的調節能力，致使不能充分消納電熱聯合系統棄風的問題。本申請制定了考慮熱力系統一級、二級熱網延時特性、衰減特性以及傳輸溫度約束的電熱聯合系統優化調度模型，該模型可以充分挖掘一級熱網與二級熱網的管網蓄熱能力，通過一級熱網與二級熱網的管網蓄熱能力來提高熱電機組的調節能力，進而提高風電消納能力。它用于提高風電消納能力。

技術領域

本發明涉及電力系統與熱力系統聯合調度技術領域，具體為一種提升區域電網風電消納能力的電-熱聯合調度方法。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，我國用電需求量逐年攀升，以煤炭為主的化石燃料的過度消耗使得其面臨枯竭的問題。在此背景下，我國大力發展新型清潔能源，風能等新能源發電的并網規模及裝機容量逐年增大。然而隨著風電產業的迅猛發展，棄風問題也變得愈發嚴峻。為了滿足冬季供暖需求，熱電聯產機組“以熱定電”的運行方式進一步降低火電的調節能力，使得棄風問題更加嚴重。并且由于電網結構限制，大量的棄風電量無法通過聯絡線向外部電網外送。因此解決“三北地區”大量棄風問題已經刻不容緩。因此，設計一種提升區域電網風電消納能力的電-熱聯合調度方法是很有必要的。

隨著熱電機組的大規模投入，熱力系統的物理特性對電力系統運行的影響越來越大。水作為熱能的傳輸介質，限于管道保溫能力、管道距離等因素，熱能損失和傳輸時延不可忽略，且熱網特性與熱電機組的運行密切相關，熱網衰減特性使熱電機組供熱功率增加，熱網延時特性又使熱電機組的供熱功率調整提前，因此有必要制定考慮熱網特性的電熱聯合系統調度方法。然而，現有的電熱聯合調度方法對熱力系統的建模過程較為簡單，大部分調度方法僅考慮一級管網的熱網特性，并未考慮二級管網熱網特性對調度結果的影響。因此本文建立了一種綜合考慮一級、二級熱力管網的調度模型，并在模型中考慮一級、二級管網的熱網特性。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有電熱聯合調度模型中熱網模型簡單，無法充分挖掘熱力管網的管網蓄熱能力，無法充分提高熱電機組的調節能力，致使不能充分消納電熱聯合系統棄風的問題，現提供一種考慮熱網特性的電熱聯合調度方法。

考慮熱網特性的電熱聯合調度方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1、設定電熱聯合系統參數，所述參數包括：熱網運行參數、電網運行參數、機組參數以及負荷參數；

步驟2、根據步驟一設定的電熱聯合系統參數，建立考慮熱力系統一級、二級熱網延時特性、衰減特性以及傳輸溫度約束的電熱聯合系統優化調度模型，模型以電熱聯合系統總煤耗量最小為優化目標函數，綜合考慮電力系統常規約束及熱力系統的熱特性約束；

步驟3、采用非線性規劃求解器對步驟2得到的電熱聯合系統優化調度模型進行求解，確定電熱聯合系統優化調度策略。

優選地，步驟2中，電熱聯合系統總煤耗量最小為優化目標函數表示為：

式中，各變量下標的第一個字符t表示第t個調度時段，T為時段總數；F為系統總煤耗量；R、H分別為熱電廠數、火電廠數；N_r、N_h分別為第r座熱電廠熱電機組數量、第h座火電廠火電機組數量；分別為第r座熱電廠第i臺熱電機組、第h座火電廠第i臺火電機組的煤耗量；

第r座熱電廠第i臺熱電機組的煤耗量表示為：

式中，e₀～e₅為熱電機組耗量特性擬合參數；為第r座熱電廠第i臺熱電機組的電功率；Q_t,r,i為第r座熱電廠第i臺熱電機組的熱功率；

第h座火電廠第i臺火電機組的煤耗量表示為：