基于热网蓄热特性电热综合能源系统风电消纳方法及装置.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CN110336307A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910740158.5(22)申请日2019.08.12(71)申请人国网天津市电力公司地址300010天津市河北区五经路39号申请人国家电网有限公司(72)发明人徐晶王明军李娟王哲王旭李桂鑫徐科张雪菲(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人庞学欣(51)Int.Cl.H02J3/28(2006.01)H02J3/38(2006.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书4页说明书11页附图4页(54)发明名称基于热网蓄热特性电热综合能源系统风电消纳方法及装置(57)摘要本发明提供了一种基于热网蓄热特性电热综合能源系统风电消纳方法及装置，涉及风电消纳的技术领域，上述方法包括：获取管道参数以及用户热负荷需求，并基于管道参数以及换热站参数构建一次热网传输动态模型以及热网节点与换热站模型；建立优化调度的约束条件并基于约束条件以及目标函数，获取用户电负荷需求及风电预测功率并基于一次热网传输动态模型以及热网节点与换热站模型求解满足约束条件的目标函数解。通过本发明提供的方法及装置可以利用热网蓄热能力解除热电联产的部分热电耦合约束以提升风电消纳能力，无需额外购买投资既可以提升系统的消纳能力。CN110336307ACN110336307A权利要求书1/4页1.一种基于热网蓄热特性电热综合能源系统风电消纳方法，其特征在于，具体按照如下步骤进行：S1：获取管道参数以及用户热负荷需求，并基于所述管道参数以及换热站参数构建一次热网传输动态模型以及热网节点与换热站模型；S2：建立优化调度的约束条件并基于所述约束条件以及目标函数，获取用户电负荷需求及风电预测功率并基于所述一次热网传输动态模型以及所述热网节点与换热站模型求解满足所述约束条件的目标函数解。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道参数包括管道长度、管道拓扑、管道中工质流速、管道周围温度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S1中，所述获取管道参数以及换热站参数，并基于所述管道参数以及换热站参数构建一次热网传输动态模型以及热网节点与换热站模型的步骤包括：基于所述管道参数求解热延时以及传输损耗，并基于所述热延时以及所述传输损耗求解管道蓄热。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S1中，所述获取管道参数以及换热站参数，并基于所述管道参数以及换热站参数构建一次热网传输动态模型以及热网节点与换热站模型的步骤包括：基于所述管道参数以及用户热负荷需求，建立节点温度混合方程、节点连续性方程以及换热站模型，并基于所述节点温度混合方程、所述节点连续性方程以及所述换热站模型获取换热首站的供水温度以及回水温度。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述管道参数求解热延时以及传输损耗，并基于所述热延时以及所述传输损耗求解管道蓄热的步骤包括：采用如下公式计算热延时：式中：τj为管道j的传输延时；lj为管道j的长度；vj为管道j中工质的流速；τ—一个周期内的时段编号，τ＝1,2,…,N；—不考虑管道热损耗时管道j在τ时段的出水温度；—管道j在(τ-τj)时段的入口温度；采用如下公式计算传输损耗：a＝kj/(qjcw)；式中：—考虑管道热损耗时管道j在τ时段的出水温度；kj—管道漏热损失系数；cw—水的比热容；lj—管道长度；2CN110336307A权利要求书2/4页Tam—管道周围环境温度。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述管道参数以及用户热负荷需求，建立节点温度混合方程、节点连续性方程以及换热站模型，并基于所述节点温度混合方程、所述节点连续性方程以及所述换热站模型获取换热首站的供水温度以及回水温度的步骤包括：采用如下公式构建节点温度混合方程：式中：—与节点n相连并从节点n结束的管道的集合；—与节点n相连并从节点n结起始的管道的集合；qτ,j—τ时段管道j的流量；qτ,k—τ时段管道k的流量；—τ时段管道j的出水温度；为τ时段管道k的进水温度。采用如下公式构建节点连续性方程：采用如下公式构建换热站模型：式中：Qτ,i—τ时段负荷i处换热站换热量；mτ,i为τ时段流经负荷i处换热站的热水质量；—τ时段负荷i处换热站的供水温度；—τ时段负荷i处换热站的回水温度；式中：为τ时段负荷i处换热站的计算热负荷；采用如下公式计算换热首站的供水温度以及回水温度：式中：—热电联产在τ时段的热功率；—热泵在τ时段的热功率；mτ,w—τ时段流经换热首站的热水质量；—τ时段换热首站的供水温度；—τ时段换热首站的回水温度。7.根据权利要求1述的方法，其特征在于，在S2