[发明专利]含蓄热式电锅炉的电热互联能源系统多场景经济调度方法

说明书

本发明提供了含蓄热式电锅炉的电热互联能源系统多场景经济调度方法，首先在采集电热互联能源系统信息的基础上，建立计及蓄热式电锅炉、风电机组、热电机组的电热互联能源系统模型；然后设置电热互联能源系统运行约束，主要包括爬坡率约束、容量约束、调度因子约束；其次，配置电热互联能源系统多场景工作模式，包括热电机组灵活性改造场景、风电供热场景、用户侧电能替代场景；最后，建立电热互联能源系统经济调度模型，对其求解并输出电热互联能源系统信息。本发明为电热互联能源系统多场景经济调度、风电消纳、电网调峰提供理论指导与借鉴。

技术领域

本发明涉及电热互联能源系统，具体涉及含蓄热式电锅炉的电热互联能源系统多场景经济调度方法。

背景技术

近年来新能源得到了持续快速发展，同时，部分地区的弃风问题日益严重，由于热电机组的热电比高，调峰电源建设条件差，冬季供暖期调峰困难，弃风问题严重，电力系统的新能源消纳能力成为制约可再生能源发展的关键因素。积极研究探索机组可实施的灵活性方案，实现热电解耦并提升机组运行灵活性、为电网消纳更多清洁能源创造空间，加快能源技术创新，挖掘热电机组调峰能力，全面提高系统调峰和新能源消纳能力迫在眉睫。

为了减少弃风，促进风电的健康发展，除了要合理规划风电发展规模，适当发展一定具有蓄能、调峰作用的抽水蓄能电站外，还应根据地区实际情况，大力探索采用风电供热，找到一条因地制宜的消纳风电的方法。蓄热式电锅炉是一种新兴的清洁电供暖方式，蓄热式电锅炉因其清洁环保、可负荷时移、工作效率高等特点，并可在发电侧和用户侧多环节中应用，受到电网和电源企业的高度重视，并在多项示范应用中得到了广泛认可。蓄热式电锅炉是由电锅炉和蓄热设备组成的可靠热源，具有很强的蓄热能力，在不影响供热质量的前提下，其投入电网运营的时间点具有选择性，能在一定程度上响应电力系统调节需求，是具有改善系统的运行质量能力的可控负荷。

因此，在不同场景配置下建设可实时终端的蓄热式电锅炉可控负荷，利用电能转换成热能补充到热网，可以实现热电机组对电网的深度调峰，对于提高电力系统可再生能源消纳能力有十分重要的意义。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种含蓄热式电锅炉的电热互联能源系统多场景经济调度方法，综合考虑热电机组、风电机组和蓄热式电锅炉多场景配置经济运行，为电热互联能源系统经济调度、风电消纳、热电机组灵活改造提供理论指导。

技术方案：本发明所提供的含蓄热式电锅炉的电热互联能源系统多场景经济调度方法，包括以下步骤：

(1)采集电热互联能源系统信息，包括电热互联能源系统的架构、电热互联能源系统的运行场景配置、热电机组容量及工作特征、风电机组容量及工作特征、蓄热式电锅炉的容量及工作特征、典型日风速预测数据、典型日热负荷预测数据、典型日电负荷预测数据等信息；

(2)建立电热互联能源系统模型，包括蓄热式电锅炉模型、风电机组模型、热电机组模型；

(3)设置电热互联能源系统运行约束，包括爬坡率约束、容量约束、调度因子约束；

(4)配置多场景工作模式，包括热电机组灵活性改造场景、风电供热场景、用户侧电能替代场景；

(5)建立电热互联能源系统经济调度模型；

(6)输出电热互联能源系统信息，包括热电机组电热出力分布、风电机组实际工作时的电出力、蓄热式电锅炉充放热功率、电热互联能源系统经济运行成本等信息。

进一步，步骤(2)建立电热互联能源系统模型包括：

A、蓄热式电锅炉模型

蓄热式电锅炉是一种广义上的蓄能系统，其产生的热量一部分直接供热，另一部分存入蓄热设备置，作为可时移负荷，其模型的表达式为：