[发明专利]一种蓄热锅炉应急调峰备用的评估方法、系统及存储介质

说明书

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，公开了一种蓄热锅炉应急调峰备用的评估方法、系统及存储介质。该方法立足于系统充裕性分析需求，首先在典型运行方式讨论基础上，建立了蓄热锅炉供热系统的电力充裕性模型。基于上述模型提出蓄放热可行域的概念，并进一步提出给定时间尺度、给定调峰策略下蓄热锅炉备用能力的量化评估法。

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，具体涉及一种蓄热锅炉应急调峰备用的评估方法、系统及存储介质。

背景技术

能源清洁低碳转型是全球能源发展的必然趋势，风/光等间歇性新能源的大规模、高比例并网给电网带来的电力平衡压力日渐凸显，东北、华北、西北等“三北地区”首当其冲。上述地区新能源并网集中、渗透率高、电源结构中煤电占比大、电力平衡问题突出。冬季采暖期供电、供热相互制约，“以热定电”进一步限制了火电机组参与深度调峰和备用的能力，加剧了季节性三弃(弃风、弃光、弃水)现象。通过提高电网灵活性、加强源/网/荷/储协同能够有效缓解三弃问题。其中，发展具有移峰填谷作用的蓄热式电锅炉是解决我国北方清洁供电/清洁供热矛盾，实现电热友好互动和发电/需求侧协调的重要手段之一。

在清洁采暖进程中稳步提高锅炉的蓄热能力，不仅有利于深度参与电网调峰，也能向电网提供备用能力，而后者在现有研究中还较少涉及。作为一种需求侧旋转备用资源，蓄热锅炉既能提供上调备用(电锅炉降低电功率由蓄热罐代替锅炉热出力)，也能提供下调备用(电锅炉增加电功率，多余热出力储存至蓄热罐)。蓄热锅炉参与运行备用的能力与锅炉用电功率、蓄热罐蓄放热功率、蓄热罐储热量、热负荷功率、当前储热量、蓄放热时段等多重因素有关，并且显然具有时变性。故，需要一种技术方案评估蓄热锅炉的应急调峰备用能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的提供一种蓄热锅炉应急调峰备用的评估方法、系统及存储介质，解决现有技术对蓄热锅炉备用能力缺少评估的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种蓄热锅炉应急调峰备用的评估方法，所述方法包括：

根据蓄热锅炉的基本信息以及预先建立的蓄热锅炉供热系统模型，计算蓄热锅炉的蓄放热可行区间；所述蓄热锅炉供热系统模型包括有约束条件；

对所述蓄放热可行区间进行拆解，获取热量边界和功率边界；

根据所述热量边界和功率边界计算得到蓄热锅炉的备用能力。

进一步的，所述约束条件包括电-热功率平衡约束、系统内部热功率平衡约束、蓄热罐热能量平衡约束、电锅炉电功率极限约束、蓄热罐热功率极限约束和蓄热罐蓄热容量极限约束。

进一步的，所述电-热功率平衡约束为：

P_B.H(t)＝P_B(t)·η_B

所述系统内部热功率平衡约束为：

P_B.H(t)-P_S(t)＝D_H(t)/η_H

所述蓄热罐热能量平衡约束为：

所述电锅炉电功率极限约束为：

0≤P_B(t)≤P_B.max

所述蓄热罐热功率极限约束为：

-P_S.max≤P_S(t)≤P_S.max

所述蓄热罐蓄热容量极限约束为：