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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111740412A(43)申请公布日2020.10.02(21)申请号202010592651.XF24D19/10(2006.01)(22)申请日2020.06.24(71)申请人东北电力大学地址132012吉林省吉林市船营区长春路169号(72)发明人崔杨张家瑞王铮王茂春赵钰婷(74)专利代理机构吉林市达利专利事务所22102代理人陈传林(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)H02J3/28(2006.01)H02J3/46(2006.01)F24D11/00(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图4页(54)发明名称含储热CSP电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳方法(57)摘要本发明的一种含储热CSP电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳方法,其特征是,通过考虑电锅炉与CSP电站联合运行,在利用CSP电站的储热系统实现热能的存储与时移利用的同时由CSP电站与电锅炉、CHP机组一同提供系统热负荷,以此提高CHP机组调峰能力。具有科学合理,适用性强,效果佳等优点。CN111740412ACN111740412A权利要求书1/3页1.一种含储热CSP电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳方法,其特征是,通过考虑电锅炉与CSP电站联合运行,在利用CSP电站的储热系统实现热能的存储与时移利用的同时由CSP电站与电锅炉、CHP机组一同提供系统热负荷,以此提高CHP机组调峰能力,其具体包括以下步骤:1)构建含储热CSP电站与电锅炉联合运行框架在含储热的CSP电站的系统中加入电锅炉,并与CSP电站的储热系统相结合,一同与CHP机组参与系统供热,以此进一步促进系统风电消纳并提高对电、热多种能源的灵活调用能力,在系统风电高发时,电锅炉既能够从电网中购电来产生热量,以此消纳部分弃风;同时,电锅炉产生的热量还能够通过热网向系统供热,以此降低CHP机组的供热功率,扩大其电出力调节范围;又能够存于CSP电站的TES中,以实现热量的时移利用;而CSP电站也可将TES中所存储的部分热量用于供热,来提高能源的利用率;2)联合运行优化模型构建①目标函数所构建的联合运行优化模型以系统总成本最低为目标,并将弃风量转换为弃风惩罚成本加入总成本,以同时优化系统运行成本与风电消纳能力;式中:f为优化模型目标函数,min为取最小函数,为求和函数,从t=1求和至t=24;CTh,t为火电机组运行成本,CCSP,t为CSP电站运行成本,CW,t为风电场运行成本,CcW,t为弃风惩罚成本,CCHP,t为CHP机组运行成本,CEH,t为以及电锅炉运行成本;NG为常规火电机组台数,NC为CHP机组台数,i为第i个火电机组;ai、bi、ci分别为第i台火电机组发电成本系数,PGi,t为第i台火电机组在t时刻的调度出力值,Si为第i台火电机组启停成本系数,ui,t为第i台火电机组在t时刻的运行状态系数,为1代表处于运行状态;为CSP电站的供电成本系数,为CSP电站的供热成本系数,为CSP电站在t时刻的调度电出力值,为CSP电站在t时刻的调度热出力值,SCSP为CSP电站的启停成本系数,uCSP,t为CSP电站在t时刻的运行状态系数,为1代表处于运行状态;kW为风电场运行成本系数,PW,t为风电在t时刻的调度出力值;kcW为弃风惩罚成本系数,为风电在t时刻的预测出力值;air、bir、cir分别为第i台CHP机组的2CN111740412A权利要求书2/3页发电成本系数,为第i台CHP机组在t时刻的调度电出力值,为第i台CHP机组在t时刻的调度热出力值,由于CHP机组需要同时承担系统中的电负荷与热负荷,为了保证系统的电热功率平衡,其在运行过程中不允许停机,同时,还需将热出力折算为纯凝工况下的电出力;kEH为电锅炉运行成本系数,为t时刻电锅炉的耗电功率值;Cv为进汽量不变时增加单位热出力时机组电出力的减小值;②约束条件电功率平衡式中:为t时刻电负荷值;热功率平衡式中:为电锅炉供热负荷功率值;旋转备用约束式中:为第i台CHP机组在t时刻的最小值、为第i台CHP机组在t时刻的最大电出力值,其是供热功率的函数,由CHP机组电热运行曲线所确定;PGi,min为第i台常规机组的最小技术出力值,PGi,max为第i台常规机组的最大技术出力值;Riu第i台火电机组的上爬坡速率值、Rid为第i台火电机组的下爬坡速率值;为CHP机组的上爬坡速率值、为CHP机组的下爬坡速率值;Ps为系统备用容量,在此取负荷的2%;常规机组出力上下限约束ui,tPGi,min≤PGi,t≤ui,tPGi,max(5)常规机组最小运行与停运时间约束式中:TS与TO分别为最小关停与开机时间;常规机组爬坡约束3CN1117404