[发明专利]一种计及电加热锅炉的新能源消纳方法及系统

说明书

将统计周期内每个时段的电力系统总电负荷、总热负荷和新能源机组出力预测数据输入预先构建的新能源消纳模型，得到每个时段各种机组的出力；汇总新能源机组在所述周期内各个时段的出力，结合所述周期的总电负荷，确定新能源的消纳能力；其中，所述新能源消纳模型，在考虑发电机组运行约束与供电系统平衡约束情况下，以系统运行总成本最小为目标，调整各种机组的出力与电加热锅炉的使用；本发明通过所述新能源消纳方法，将电热锅炉放到CHP机组侧在弃风时段通过增加负荷来减少弃风，同时提高了系统的供暖水平，释放了CHP机组的调峰能力反过来提高了消纳新能源的空间。

技术领域

本发明涉及新能源发电技术中的新能源并网技术领域，具体涉及一种计及电加热锅炉的新能源消纳方法及系统。

背景技术

近年来，新能源产业快速发展，高纬度地区新能源投产装机容量不断上升。随着新能源并网装机规模不断扩大，加上供暖期间优先要保证热电联产机组运行，高纬度地区大部分新能源场在冬季供暖期夜间频繁参与电网调峰，对新能源机组运行效率影响较为明显。由此，需要考虑从电网侧寻找途径，释放系统的调峰能力，解决新能源上网消纳困难的问题。

针对电力系统调度问题，基于时序的生产模拟被国内外广泛的用于电力电量平衡和发电生产计划安排。基于时序的生产模拟是指在给定的负荷条件下，模拟各发电机组的运行状况，并计算发电系统生产费用的一种时序仿真方法。将系统负荷、新能源发电出力看作随时间变化的时间序列，能够计及时序变化特性。成产模拟的模型包括目标函数和约束函数。

发明内容

针对CHP机组比重较大，系统调峰能力较差，需要考虑从电网侧寻找途径，释放系统的调峰能力，解决新能源上网消纳困难的问题，本发明提供了一种计及电加热锅炉的新能源消纳方法，具体包括：

将统计周期内每个时段的电力系统总电负荷、总热负荷和新能源机组出力预测数据输入预先构建的新能源消纳模型，得到每个时段各种机组的出力；

汇总新能源机组在所述周期内各个时段的出力，结合所述周期的总电负荷，确定新能源的消纳能力；

其中，所述新能源消纳模型，在考虑发电机组运行约束与供电系统平衡约束情况下，以系统运行总成本最小为目标，调整各种机组的出力与电加热锅炉的使用。

优选的，所述新能源消纳模型的构建，包括：

以系统运行总成本最小为目标，建立目标函数；

根据各种机组的特性，为所述目标函数构建发电机组运行约束条件；

根据电力系统的特性，为所述目标函数构建供电系统平衡约束条件；

其中，发电机组运行约束条件包括：常规机组的电出力约束、CHP机组的电出力约束和热出力约束、常规机组与CHP机组功率变化的约束和新能源机组的电出力约束；供电系统平衡约束条件包括：电加热锅炉关闭时的电力平衡约束和热力平衡约束、电加热锅炉开启时的电力平衡约束和热力平衡约束。

优选的，所述目标函数的计算式如下所示：

其中，z为系统运行总成本，包括机组的燃料消耗费用和启停费用，g₁为常规机组的台数，g₂为CHP机组的台数，g为常规机组与CHP机组的总台数，为常规机组在第t个时段的燃料消耗费用，为CHP发电机组在第t个时段的燃料消耗费用，uc_g,t为机组在第t个时段启动的费用，dc_g,t为机组在第t个时段停运的费用。

优选的，所述常规机组在第t个时段的燃料消耗费用的计算式如下：

其中，为常规机组在第t个时段的运行状态，为开机的基础费用，为常规机组在第t个时段的电出力，为常规机组的燃料消耗费用系数。