[发明专利]一种热电联合优化调度模型的建模方法

说明书

本发明公开了一种热电联合优化调度模型的建模方法，所述热电联合优化调度模型是一个混合整数规划模型，用于区域供热系统，所述区域供热系统包括热源、热网和热负荷，所述热网包括输热网和配热网，根据热负荷与热源的距离划分出多个供热区，并将一天划分为多个时段；省略配热网的热传输损耗，根据输热网建立考虑热网传输延时的输热网模型；根据热负荷建立能够反映室内温度的终端热用户模型；根据热源建立包含常规机组、风电机组、热电联产机组、电锅炉和储热罐在内的联合优化调度模型。本发明实现超短期热电联合紧急调度，为系统的安全稳定运行提供了重要保障，减少了化石燃料的燃烧，提高系统对风电的消纳能力，具有一定的社会和经济效益。

技术领域

本发明涉及电力系统和热力系统的联合经济调度领域，具体涉及一种热电联合优化调度模型的建模方法。

背景技术

风能是当前世界上最具大规模商业化开发潜力的可再生能源。大规模开发利用风能发电，已成为世界各国解决能源问题和环境问题，改善能源结构，保证国民经济可持续发展的有效措施。吉林省可再生能源储量丰富，具备建设国家级清洁能源基地的条件。其中风电可装机容量5400万千瓦，是国家确定的9个千万千瓦风电风电基地之一。

中国“三北”地区风能资源丰富，但能源结构不合理，例如吉林省的热电矛盾异常突出。全省热电联产机组装机容量达到1314.84万千瓦，占燃煤火电装机的74％，比全省统调最小负荷多800万千瓦，比统调最大负荷多400万千瓦。进入供暖期后，电网调峰难度极大，即使热电联产机组全部按照最小方式运行，在夜晚低负荷期，风电仍被迫大量参与调峰。在春节等极端低负荷期，风电机组和纯凝机组必须全停，仍有300多万千瓦电力无法消纳，必须采取紧急措施并得到东北电网联络线支持才能保证电网安全。受此影响，吉林省弃风问题非常严重，近几年弃风率连续位列全国前列，供热中期风电大面积弃风，夜间风电全停成为常态，累计弃风率达到31.1％。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术存在的问题，实现超短期热电联合紧急调度，并促进风电的消纳，本发明提供一种热电联合优化调度模型的建模方法。

技术方案：一种热电联合优化调度模型的建模方法，所述热电联合优化调度模型是一个混合整数规划模型，用于区域供热系统，所述区域供热系统包括热源、热网和热负荷，所述热网包括输热网和配热网，建模方法包括以下步骤：

步骤一：根据热负荷与热源的距离划分出多个供热区，并将一天划分为多个时段；

步骤二：省略配热网的热传输损耗，根据输热网建立考虑热网传输延时的输热网模型；

步骤三：根据热负荷建立能够反映室内温度的终端热用户模型；

步骤四：根据热源建立包含常规机组、风电机组、热电联产机组、电锅炉和储热罐在内的联合优化调度模型。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)将供热管网中热水的传输时间考虑在优化调度中，使调度模型更加接近实际情况，体现供热管网的延时特性，利用此特性可以实现供热与供电的错峰调节。

(2)热负荷节点不再被视为简单的负荷节点，而是根据环境温度计算得到的热负荷需求节点，充分利用建筑物的热惯性保持室内温度，同时参与供热与供电的错峰调节。

(3)本方法构建的热网模型和电网潮流约束本质上都是线性的，整个优化模型是混合整数规划，大部分现有的优化软件可以快速的解决此类问题。本发明为系统的安全稳定运行提供了重要保障，减少了化石燃料的燃烧，提高系统对风电的消纳能力，具有一定的社会和经济效益。

附图说明

图1为热网结构图；

图2(a)为使用传统建模方法的平均室内温度变化曲线；