[发明专利]一种提高风电二次消纳能力的热电联合调度方法

说明书

本发明公开了一种提高风电二次消纳能力的热电联合调度方法，其包括以下步骤：步骤1确定风电二次消纳方式，并定义蓄热式电锅炉启停控制策略；步骤2根据对风电和热电机组在参与调峰过程中应满足的不等式约束；定义可行性系数确定单位发电权价格；步骤3确定调峰权转让下的热电联合调度模型中的目标函数以及约束条件；步骤4采用动态惯性权重和粒子群算法对热电联合调度模型进行优化求解，实现热电联合的调度。本发明提出的调度策略能有效地减少风电的间歇性和波动性、提高风电消纳量和增加电气综合能源系统效益。

技术领域

发明涉及能源领域，尤其是一种提高风电二次消纳能力的热电联合调度方法。

背景技术

近年来，风力发电凭借其分布广泛、无污染、可再生等优势，成为发展最快，应用最广的清洁能源。然而，在我国“三北”地区冬季供暖期热电机组因承担该地区的供暖任务，通常按照“以热定电”的模式来进行调度，高比例的大型热电机组使电力系统调峰能力有限，导致电网接纳风电的能力急剧下降，传统调度方法是使系统通过弃风手段来维持电力供需平衡；进而使得能源浪费。但随着电力系统的发展，考虑热电机组可以转让调峰权给风电机组，即将热电机组供热空间以发电权形式转给风电，风电利用蓄热式电锅炉进行供热，消纳弃风，进一步，热电机组因耦合特性降低热出力的同时也降低了其电出力值，增加了风电上网空间。

发明内容

针对上述技术问题，本发明目的在于提供一种可提高系统整体效益和降低弃风率的热电联合调度方法，旨在解决热电机组因热负荷的增加而不断增大其机组电出力，进而减少风电上网空间的问题。本发明通过引入蓄热式电锅炉，根据风电预测出力与电网预调度出力差值为正时段时，启动蓄热式电锅炉，进而实现对风电的二次消纳，降低弃风率和热电机组供热出力，旨在通过调峰权转让，实现热电联合调度方法方法，通过判别风电和热电机组调峰可行性系数的大小，确定发电权价格，激励风电和热电机组参与调峰，旨在通过引入调度周期内收益与成本之差最大的目标函数，使得参与调度的整体获得最大的收益。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种提高风电二次消纳能力的热电联合调度方法，所述方法的步骤如下：

步骤1，确定风电二次消纳方式，并定义蓄热式电锅炉启停控制策略；

建立风电与热电机组转换，即热电机组在风电预测出力与电网预调度出力差值为正时段，将供热空间转换为风电；而风电可以利用得到的供热空间进行供热：引入蓄热式电锅炉对风电进行二次消纳，以一天24小时为预测周期，每小时为一个协调时段，并设定当某一小时内风电预测出力与电网预调度出力差值为正时，该小时被定义为电锅炉启动状态，当某一小时内风电预测出力与电网预调度出力差值为负时，该小时被定义为电锅炉停止状态，在电锅炉停止状态下，蓄热装置代替电锅炉向外输热，并根据热电机组供热缺额调节热输出速率，直到储热量为0时停止供热；

步骤2，根据对风电和热电机组在参与调峰过程中应满足的不等式约束；定义可行性系数确定单位发电权价格；

步骤2-1，确定风电在参与调峰过程中应满足的不等式约束；

风电在调峰过程中应满足下列不等式约束：

式中，λ_h为单位供热价格；M_w为按照Shapely值法风电应分配的利润；p_w-r为风电支付给热电机组的单位发电权价格；α_w为风电参与调峰的可行性系数，且α_w≥1。

步骤2-2，确定热电机组在参与调峰过程中应满足的不等式约束；

为使热电机组能够参与调峰过程，热电机组在调峰过程中应满足下列不等式约束：