考虑风电-储热机组-电锅炉联合运行的优化调度方法.pdf

(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CN110676847A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910970883.1(51)Int.Cl.(22)申请日2019.10.14H02J3/00(2006.01)H02J3/28(2006.01)(71)申请人国网辽宁省电力有限公司阜新供电H02J3/38(2006.01)公司H02J3/46(2006.01)地址123000辽宁省阜新市海州区解放大G06Q10/04(2012.01)街53号G06Q50/06(2012.01)申请人东北大学国家电网有限公司(72)发明人陈刚马民葛延峰葛维春杨东升单锦宁叶青王琛琪李成伟周喆王鑫周博文孙振奥李丹阳柴琦郑海洪(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人陈曦权利要求书3页说明书9页附图5页(54)发明名称考虑风电-储热机组-电锅炉联合运行的优化调度方法(57)摘要本发明的考虑风电-储热机组-电锅炉联合运行的优化调度方法，包括：步骤1：建立风电机组模型、火电机组模型、热电联产机组模型、储热机组模型及电锅炉模型；步骤2：以系统综合成本最小为目标，构建风电—储热机组—电锅炉联合运行优化模型，配置储热机组和电锅炉的容量；步骤3：考虑系统约束、机组约束、储热和电锅炉约束、预测误差成本约束以及环境惩罚成本约束，以系统运行的总成本最低为目标，进行系统各装置的出力配置；步骤4：在有弃风时，增强储热和电锅炉的出力；在谷风时，减弱储热和电锅炉的出力提升对风电的消纳能力。本发明将环境惩罚成本加入模型中，改进了火电，热电机组运行成本的描述方法，使调度模型更加接近实际情况。CN110676847ACN110676847A权利要求书1/3页1.考虑风电-储热机组-电锅炉联合运行的优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：建立风电机组模型、火电机组模型、热电联产机组模型、储热机组模型及电锅炉模型，在电、热系统的多种约束下考虑各个模型的启停成本；步骤2：以系统综合成本最小为目标，构建风电-储热机组-电锅炉联合运行优化模型，配置储热机组和电锅炉的容量；步骤3：考虑系统约束、机组约束、储热机组和电锅炉约束、预测误差成本约束以及环境惩罚成本约束，以系统运行的总成本最低为目标，进行系统各装置的出力配置；步骤4：判断是否有弃风现象，充分发挥储热机组和电锅炉的优点，在有弃风时，增强储热机组和电锅炉的出力；在谷风时，减弱储热和电锅炉的出力，得出控制策略，提升对风电的消纳能力。2.如权利要求1所述的考虑风电-储热机组-电锅炉联合运行的优化调度方法，其特征在于，所述步骤2中风电-储热机组-电锅炉联合运行优化模型具体为：minZ＝CTZ+CFJ+CF+CQT+Cchp+CWC+CHJ(9)式中，Z为系统运行的总成本；CTZ为系统的储热机组、电锅炉和风机的投资总成本；CFJ、CF、CQT、Cchp、CWC、CHJ分别为时段t内的风电机组总成本、火电机组燃料成本、火电机组的启停成本、热电联产机组的燃料成本、预测误差成本和环境惩罚成本。3.如权利要求2所述的考虑风电-储热机组-电锅炉联合运行的优化调度方法，其特征在于，根据下式计算系统的储热机组、电锅炉和风机的投资成本：CTZ＝NCR×ACR+NGL×AGL+NFJ×AFJ(10)式中，NCR、NGL、NFJ分别为储热机组、电锅炉和风机的数量；ACR、AGL、AFJ分别为储热机组、电锅炉和风机的单个容量；通过式(9)和(10)可以得到NCR×ACR和NGL×AGL的具体参数，根据此参数进行储热机组和电锅炉装置的容量配置。4.如权利要求1所述的考虑风电-储热机组-电锅炉联合运行的优化调度方法，其特征在于，所述步骤3中预测误差成本约束和环境惩罚成本约束具体为：(1)预测误差成本约束式中，CWC为预测误差成本，分别为联合系统出力下限和上限在时刻t的惩罚价格，Pplan,t为联合系统提交的日前发电计划，ΔPtol为电网允许出力的偏差值，Pw,t，PG,t分别风电功率和机组电功率；(2)环境惩罚成本2CN110676847A权利要求书2/3页式中，CHJ为环境惩罚成本，为CO2的排放量；和分别为排放CO2的环境价值和惩罚价格；为与CO2气体排放相关的排放参数。5.如权利要求1所述的考虑风电-储热机组-电锅炉联合运行的优化调度方法，其特征在于，所述步骤3中系统约束、机组约束、储热和电锅炉约束为系统运行约束条件具体为：(3)系统约束电力平衡约束：式中，PF,i,t、PC,i,t分别表示第i台常规的火电机组、热电联产机组t时刻的发电功率；Pw,i,t表示第j台风电机组t时刻的预测出力；PGL,t为t时刻接入电锅炉供热所消耗的电功率；PL,t为t时刻系统的电负荷；