[发明专利]一种提高风电消纳的大容量储热系统优化控制方法

权利要求书

1.一种提高风电消纳的大容量储热系统优化控制方法，其特征是：包括以下步骤：

第1步：目标函数的构建：

第2步：电力系统约束：

第3步：热负荷需求约束；

第4步：复合储能系统约束；

第5步：储热控制策略。

2.根据权利要求1所述的一种提高风电消纳的大容量储热系统优化控制方法，其特征是：所述目标函数的构建，包括：

含风电电网经济调度以成本，主要考虑一次能源消耗成本，最小为调度目标，弃风严重；因此，为提高风电消纳水平，目标函数中增加考虑弃风成本及常规机组污染排放的惩罚函数；

该目标函数在增加风电消纳的同时对环境保护意义重大；因此，目标函数为：

式(1)中，S_c(i,t)为火力发电机组运行成本函数,万元；S_e(k,t)为热电机组运行成本函数，万元；S为目标函数，万元；M、N为各类机组台数；λ为弃风成本惩罚系数；β为污染排放惩罚系数；P_w,qf(t)为t时刻弃风功率，MW；S_p(t)为t时刻排污惩罚函数；T为调度时间,h；t为t时刻；k为热电机组k，i为机组i；

(1)火力发电机组运行成本函数；

对于纯凝式火力发电机组，运行成本函数S_c(i,t)为：

式(2)中，F₁为火力发电机组运行成本函数，万元；为机组i在t时刻发电功率；为机组i在t时刻启停状态；F₂为火力发电机组启停成本函数，万元；火电机组运行成本与启停成本主要是其煤耗成本，因此，火电机组运行成本函数与煤耗量函数相似，均为发电出力的二次形式；

式(3)中，a_i、b_i、c_i为机组i运行成本系数；为机组i在t时刻启停状态；S_i为机组i启动成本，万元；为机组i在t时刻发电功率，为机组i在t-1时刻启停状态；

(2)热电机组运行成本函数；

我国供热机组主要以抽汽式机组为主，运行成本函数S_e(i,t)为：

式(4)中，a_k、b_k、c_k为热电机组k运行的成本系数；为热电机组k热出力，MW；为热电机组k电出力，MW；c_v,k为机组参数；

(3)惩罚函数；

惩罚函数主要包括弃风成本和常规机组污染排放的治理成本，通过增加目标函数的惩罚项来提高风电消纳水平；污染排放惩罚主要与机组电出力与供热出力有关。

3.根据权利要求1所述的一种提高风电消纳的大容量储热系统优化控制方法，其特征是：所述电力系统约束，包括：

(1)电力电量平衡约束；

式(5)中，为t时刻火电机组与热电机组电出力总和，MW；为t时刻并网风电功率，MW；为t时刻电锅炉功率，MW；为t时刻电负荷需求，MW；

(2)机组出力约束；

抽汽式机组k出力约束：

式(6)中，P_e,min,k、P_e,max,k为抽汽式机组k在凝汽工况下最小、最大电出力，MW；c_m,k、c_v,k、K_k为机组参数；

纯凝式机组i出力约束：

式(7)中，P_e,min,i、P_e,max,i为纯凝式机组i最小、最大电出力；为纯凝式机组i电出力；

(3)机组爬坡约束；

式(8)中，P_up,i、P_down,i为机组i向上和向下爬坡速率；为纯凝式机组i在t时刻电出力；为纯凝式机组i在t-1时刻电出力；

热电机组通过改变锅炉运行状态可改变其输出电、热功率变化，故其电出力与热出力爬坡速率可折算为不供热情况下的电功率约束。