[發明專利]一種蓄熱電采暖負荷集群的負荷調節方法和系統

在審

• 申請號: 202211237744.6
• 申請日: 2022-10-10
• 公開（公告）號: CN115598977A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 楊冬梅;李寶聚;劉剛;孫勇;付小標;郭雷;王堯;傅吉悅;劉暢
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網有限公司;國網電力科學研究院有限公司;國網吉林省電力有限公司;國網吉林省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種蓄熱電采暖負荷集群的負荷調節方法和系統，方法包括獲取蓄熱電采暖負荷的參數數據和電網電價，所述參數數據包括采暖建筑的初始室內溫度和采暖設備的初始運行功率；根據蓄熱電采暖負荷的參數數據和電網電價，計算得到蓄熱電采暖負荷集群的可調節性評估指標；根據可調節性評估指標對蓄熱電采暖負荷集群進行負荷調節。通過從電量平移量和實時功率可調節量兩個維度提出了蓄熱電采暖負荷集群的可調節性評估指標，并通過高指標有效的對運行周期內的負荷集群用電負荷量進行調節優化，緩解電力系統中傳統機組的調峰壓力，有效發揮負荷側的削峰填谷作用，促進新能源發電的消納，且能有效降低其運行周期內的總體用電費用。

技術領域

本發明涉及一種蓄熱電采暖負荷集群的負荷調節方法和系統，屬于電力系統技術領域。

背景技術

伴隨著新能源并網容量持續增長，新能源消納問題成為政府部門、電網企業、發電企業關心的熱點問題，可再生能源消納責任權重成為各級政府和責任主體的重要考核指標。隨著可再生能源消納保障機制的出臺及實施，挖掘消納新能源潛力是亟需解決的課題。而近年來，北方地區分散式電-熱負荷已漸成規模且發展潛力巨大。

吉林冬季供熱期長，供熱需求量大，以蓄熱式電采暖為代表的清潔供暖發展已漸成規模且發展潛力巨大，截至2020年底，吉林省蓄熱式電采暖容量已達69萬千瓦，占全省最大供電負荷的6.5％，預計每年將以不低于30％的速度增長。電-熱負荷群作為具有可時移性的柔性可調負荷，在提升新能源消納、完成消納權重責任具有較大潛力，需要深入研究新能源與分散式電-熱市場交易機制，充分挖掘參與新能源消納的電-熱負荷的備用、調峰、調頻潛力，促進電力交易市場發展，充分發揮多能互聯互補的優勢，在更大地能源配置維度上協同消納新能源。然而，負荷處于電網末端，且具有分散的特征，增加了電網運行調度部門對蓄熱電采暖負荷集群側可調節性程度認知與調度的難度，目前還沒有方法能夠靈活評估并調節蓄熱電采暖負荷集群的調峰壓力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種蓄熱電采暖負荷集群的負荷調節方法和系統，通過電量平移量和實時功率可調節量兩個維度定義可調節性評估指標，并根據該指標對蓄熱電采暖負荷集群的可調性進行評估和負荷優化，能有效緩解電力系統對于蓄熱電采暖負荷集群的調峰壓力，促進新能源發電的消納，從而提高電網的運行的安全水平。

為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：

第一方面，本發明提供了一種蓄熱電采暖負荷集群的負荷調節方法，所述蓄熱電采暖負荷集群包括多個由制熱設備、蓄熱設備以及采暖設備組成的蓄熱電采暖負荷，定義可調節性評估指標為跨時段電量可平移量、功率向上可調節量以及功率向下可調節量；所述負荷調節方法包括：

獲取蓄熱電采暖負荷的參數數據和電網電價，所述參數數據包括采暖建筑的初始室內溫度和采暖設備的初始運行功率；所述電網電價包括峰谷電價和平電價；

根據采暖建筑的初始室內溫度、采暖設備的初始運行功率、峰谷電價和平電價，計算得到蓄熱電采暖負荷集群的可調節性評估指標；

根據預先設定的可調節性評估指標對蓄熱電采暖負荷集群進行負荷調節，其中可調節性評估指標為跨時段電量可平移量、功率向上可調節量以及功率向下可調節量；所述跨時段電量可平移量用于評估需求用電量低的時段可向需求用電量高的時段平移的用電負荷量；所述功率向上可調節量用于評估蓄熱電采暖負荷可增加的功率大小；功率向下可調節量用于評估蓄熱電采暖負荷可減少的功率大小。

進一步的，所述可調節性評估指標的計算方法為：

根據采暖建筑的初始室內溫度、采暖設備的初始運行功率和預構建的采暖建筑的熱動態模型，計算各時刻采暖設備的運行功率；

根據電網電價、各時刻采暖設備的運行功率和預構建的制熱設備運行優化模型，計算各時刻蓄熱設備的最優蓄熱量和各時刻制熱設備的最優功率；