[发明专利]一种控制高压大容量储热供暖装置的方法

说明书

本发明公开了一种含高压大容量储热供暖装置的电供热系统参与电网ACE曲线控制方法。在主控制区域AGC模型中建立储热供暖装置、热电联产机组、常规火电机组、风电控制对象模型，考虑储热供暖装置热惯性和热耗散模型及不同运行方式下的成本数学模型，实现储热供暖装置、热电联产机组、常规火电机组与风电共同参与ACE调节。本发明通过考虑控制区调节备用与ACE调节方向对含高压大容量储热供暖装置的电供热系统进行区别控制，最终实现高压大容量储热供暖装置、常规机组、热电联产机组和风电的一体化协调控制。

技术领域

本发明属于电力系统有功调度领域，涉及一种控制高压大容量储热供暖装置的方法。

背景技术

我国风电发展的主要地区是“三北”地区(指东北、华北、西北)，电源结构以热电联产机组为主，参与调峰能力较差。而且，供热季热电联产(combined heat and power，CHP)机组的运行进一步降低了调节能力，使得弃风问题更为突出。供热季热电联产机组为满足热负荷需求采用“以热定电”的运行模式，调节能力受到很大限制，显著加大了系统调峰能力不足的矛盾，产生大量弃风限电。

为提高风电入网规模，储热技术是消纳弃风功率的有效措施之一，缓解北方冬季供暖期风电并网运行困难等问题，有着十分广阔的应用前景。因此，为了充分实现风电资源就大化利用，应将包含高压大容量储热供暖装置的电供热系统引入常规AGC控制，实现储热供暖装置与电供热系统一体化控制。

电力系统中针对含储热供暖装置的电供热系统接入的有功控制技术目前有如下方法：

现有技术一《储能技术在解决大规模风电并网问题中的应用前景分析》(电力系统自动化2013年第37卷第1期)在大规模风电集中并网的电力系统中，风力发电不同于常规发电的静态出力特性和动态响应特性给电力系统供电的充裕性及运行的安全稳定性带来新的重大挑战。各种储能装置由于具有对功率和能量的时间迁移能力，是改善常规发电静态出力特性及风力发电动态响应特性的有效手段。

现有技术一从风力发电的静态处理特性和动态响应特性及大规模风电集中并网对电力系统产生的影响出发，提出储能技术时解决大规模风电并网问题的基本思路，但并未涉及解决大规模风电并网问题具体措施。

现有技术二《包含大容量储热的电-热联合系统》(中国电机工程学报2014年第34卷第29期)，提出包含大容量储热的电–热联合系统可以充分利用电力系统和热力系统物理特性的优势，跳出传统电力系统范畴，充分利用电力系统和热力系统的互补性，在更广的时空范围内提高资源优化配置的能力。热电联产机组对于解决能源危机具有十分重要的意义。

现有技术二为解决可再生能源的消纳问题，提出引入大容量储热，实现电、热2个能源体系的协同优化，在电、热联合能源系统框架下，提高能源系统打时空范围优化配置能力，有效解决可再生能源消纳和调峰等问题。但并未涉及包含大容量储热的电-热联合系统建模及消纳和调峰能力分析。

现有技术三《储热提升风电消纳能力的实施方式及效果分析》(中国电机工程学报2015年第35卷第17期)，根据电力系统和热力系统的耦合关系，通过对储热环节的控制，打破以热定电的电–热刚性耦合关系，提高系统调节能力。并对储热装置安装位置不同所产生的效果进行了分析。基于我国某省级电网的实际数据，仿真分析了储热提升风电消纳能力的效果，比较了不同应用位置储热在运行模式上的差异。

现有技术三分析储热位置、储热容量、换热功率、热电联产机组热电比等参数对提高风电消纳效果的影响，为利用储热提升风电消纳的实施提供指导。但并未设计含储热的热电联产机组与风电的协调控制策略与控制方法。

现有技术四《含储热的电力系统电热综合调度模型》(电力自动化设备2014年第34卷第5期)，在传统模型的基础上，增加了系统热平衡约束、热电机组的热电耦合约束、储热装置运行约束等，且模型目标扩展为供电和供热总煤耗最低。通过对某地区电网进行分析，论证了所提模型是有效的。