[发明专利]一种热电联产系统附加热源优化配置方法

权利要求书

1.一种热电联产系统附加热源优化配置方法，其特征在于，包括：

燃煤成本

系统燃煤成本由热电机组的燃煤成本和火电机组的燃煤成本共同构成：

(1)

热电机组燃煤成本表示为：

(2)

式中：表示调度周期，；表示热电机组数；表示机组煤耗系数；表示抽取单位热量导致发电量的减少量；表示时刻热电机组电出力，MW；表示时刻热电机组热出力，MW；

火电机组燃煤成本表示为：

(3)

式中：表示火电机组数；表示时刻火电机组电出力，MW；

附加热源平均投资成本

附加热源平均投资成本由储热罐平均投资成本和电锅炉平均投资成本两部分组成，附加热源的投资成本与最大容量线性相关：

(4)

储热罐平均投资成本可以表示为：

(5)

式中：表示储热罐的安装容量；表示储热罐建设的容量单价；表示年折旧率；表示储热罐使用寿命；

电锅炉平均投资成本可以表示为：

(6)

式中：表示电锅炉的安装容量；表示电锅炉建设的容量单价；表示电锅炉使用寿命；

附加热源运行成本

附加热源运行成本由储热罐的运行成本和电锅炉的运行成本共同构成：

(7)

储热罐的运行成本表示为：

(8)

式中：表示储热罐运行成本系数，元/MWh；表示时刻储热罐内的热量值，MWh；

电锅炉的运行成本表示为：

(9)

式中：表示电锅炉运行成本系数，元/MWh；表示时刻电锅炉运行功率，MW；

弃风惩罚成本

系统弃风的惩罚成本表示为：

(10)

式中：表示弃风惩罚系数，取490元/MWh；表示时刻系统的弃风量，MWh。

2.根据权利要求1所述的热电联产系统附加热源优化配置方法，其特征在于，所述附加热源的容量配置需满足以下约束条件：

考虑需求侧响应的电力平衡约束

用户响应分时电价后的电负荷需求与分时电价的关系为：

式中：表示电量电价的弹性系数，当时表示自弹性系数，当时表示互弹性系数；表示时刻的分时电价，元/(MW·h)；表示采用分时电价前的电价；

得到考虑需求侧响应的电力平衡约束：

(11)

式中：表示时刻风电机组出力，MW；表示时刻柔性电力负荷，MW；

考虑需求侧响应的热力平衡约束

热感觉平均预测指标PMV的计算方法为：

式中：表示热舒适度指标值；表示室内温度；表示人体最适宜的环境温度，取26℃；

通过转换得到供热量约束为：

式中：表示热负荷向上调节系数；表示热负荷向下调节系数；表示满足热舒适度的最大室内温度(℃)；表示满足热舒适度的最小室内温度(℃)；表示满足热舒适度的热负荷上限，MW；表示满足热舒适度的热负荷下限，MW；表示系统实际供热量，MW；

得到考虑需求侧响应的热力平衡约束：

(12)

(13)

式中：为电锅炉电热转换效率；为储热罐时刻的储热量；

热电机组约束

热电机组约束包括功率上下限约束和爬坡功率约束，公式（14）前两项表示机组出力应在其允许范围内；后两项表示机组调度区间内电出力的变化幅度不能超过最大爬坡功率的限制； (14)

式中：表示热电机组最小电出力，MW；表示热电机组最大电出力，MW；表示热电机组最小热出力，MW；表示热电机组最大热出力，MW；表示热电机组向上爬坡功率，MW；表示热电机组向下爬坡功率，MW；

火电机组约束

火电机组出力约束包括上下限约束和爬坡功率约束，公式（15）第一项表示机组电出力应在其允许范围内；后两项表示机组调度区间内电出力的变化幅度不能超过最大爬坡功率的限制；

(15)

式中：为火电机组最小电出力，MW；为火电机组最大电出力，MW；为火电机组向上爬坡功率，MW；为火电机组向下爬坡功率，MW；

风电机组约束

风机实时出力应不超过风机自身出力上限

(16)

式中：表示时刻风电机组出力，MW；表示风电机组出力上限值，MW；

附加热源约束

储热罐内热量不能超出罐体的容量限制

(17)

式中：表示储热罐容量；

电锅炉实时出力不能超过其最大运行功率

(18)

式中：表示电锅炉最大功率容量。