一种提高风电消纳的蓄热式电采暖优化运行控制方法_2

文档序号:9629886阅读:来源:国知局
[0050] 将蓄热式电锅炉作为一种柔性负荷,其运行约束变为: 阳化U0《Peh(t)《R?Pgi(蝴
[0052] 0《Peh(t)《Pqf(t) (14) 阳化引n?Peh(t) =hd"ect(t)+hch琴(t)(巧)
[0054] 此时,蓄热罐的灵活性被完全释放,增加的运行约束: 阳 05 引 〇《hcharge(t)《hcharge.max(16)
[00?] 0《h"scharge (t)《h"scharge,niax (l^) 阳057]式中:心。^。,"_,hdiwhgwe,mex分别为蓄热罐蓄、放热最大功率,MW;
[0058] 3)蓄热式电锅炉的控制分析
[0059] (1)蓄热罐蓄热:若当前t时刻弃风功率高于供热负荷需求,则蓄热式电锅炉在进 行直接供热的同时蓄热罐还可进行蓄热,储存弃风电量;
[0060] (18)
[0061]化kad(t) (1+ 0t)《n?Peha)《Pqf(t)) 阳06引其中,Pt的正负取决于不同时段弃风功率大小,弃风功率较小时,0t取负值,热 负荷需求向下波动,即热负荷需求降低,从而使得消纳非弃风电量最小;弃风功率较大时, Pt取正值,即热需求向上波动,弃风电量消纳最大;不同时段弃风功率有差异,导致0t取 值不同,Pt大小为限值内的任意值;
[006引 似蓄热罐放热:若当前t时刻弃风功率不足W满足供热负荷,此时蓄热罐首先动 作进行放热,判断蓄热罐蓄热量是否满足前瞻周期AT,即从t时刻起未来AT时间内的供 热需求,若不满足则还需非弃风电量进行供热;
[0064] (19) 阳0化]((0 <Pqf(t) <hioad(t) ? (1+ 0t))
[0066] 做蓄热罐状态不变:此时存在两种情况,情况一,若t时刻蓄热量为OMWh且无弃 风,蓄热罐状态不变;情况二,若t时刻蓄热量为最大且弃风满足供热,此时蓄热罐状态亦 不变,热负荷需求由弃风功率满足,在蓄热式电锅炉系统运行时,设采样周期与前瞻周期相 问,也为AT= 5min,担化周期为供暖期180天。
[0067] 本发明的一种提高风电消纳的蓄热式电采暖优化运行控制方法,综合考虑弃风功 率、蓄热式电锅炉的技术特性等因素,不仅能够满足用户负荷需求,而且能够消纳更多的弃 风电量。具有科学合理,适用性强,更有效的充分利用能源,效果佳等优点。
【附图说明】
[0068] 图1蓄热式电锅炉供暖示意图;
[0069] 图2蓄热式电采暖提高电网风电消纳规模效果示意图;
[0070] 图3运行控制方法流程图;
[0071] 图4蓄热式电锅炉运行模式比较;
[0072] 图5蓄热罐实时状态与弃风关系;
[0073] 图6蓄热式电锅炉供热期运行模式比较;
[0074] 图7不同热惯性系数0t下消纳弃风情况;
[0075] 图8不同热惯性系数下弃风电量占比。
【具体实施方式】
[0076] 下面利用附图和实施例对本发明的一种提高风电消纳的蓄热式电采暖优化运行 控制方法作进一步说明。
[0077] 结合吉林省挑南清洁供暖示范工程(具体技术参数如表1所示)进行算例分析, 该示范工程共有9台蓄热式电锅炉,0t取0%~10%。
[0078] 表1示范工程单台电锅炉主要技术参数
[0080] 根据《城市热力网设计规范》,得到居民采暖热指标推荐值,取40W/m2(热指标中包 括5%的管网损失在内)。从通常建筑采暖负荷分布分析,夜间热负荷最高,白天由于室外 气溫的增加热负荷较低。在整个采暖期内,最大热负荷只在从冷态进入热态时才出现。当 室内溫度达到18°C时,只需维持一定供热量即可满足室内溫度要求,根据经验,本节中采用 的小时热负荷系数分布如表2所示。
[0081] 表2不同时段热负荷需求值
[0083] 在上述计算条件下,应用本发明的一种提高风电消纳的蓄热式电采暖优化运行控 制方法对实施例的蓄热式电锅炉控制结果如下:
[0084] 1.蓄热式电采暖提高风电消纳机理 阳0化]1)参照图4-图7 ;利用样板机功率衡量风电场弃风情况,计算弃风功率为(1)式: [0086]
(巧
[0087] 式中:n为风电场风机台数,样板机为k台,第m台样板机功率为Pm(t),丽;Pqf(t) 为弃风功率,MW;?。。。(*)为电网允许接纳风电空间,MW。 阳0 蝴 Pacc(t) =Pel〇adb)+Plossb)+Ptransb)-PG,min(t)似
[0089] 式中:Pewd(t)为电网负荷,MW;PiM,(t)为网损,MW 为联络线外送功率, MW;PG,mm(t)为运行机组最小出力,MW。
[0090] 代入(1)式得到弃风功率:
御 阳09引风电年满发利用小时数册为:[0093]
[0094] 式中:Pe为单台风电机组额定功率,丽。[0095] 引入蓄热式电采暖后,风电场弃风功率为: (4)
[0097] 式中:P'qf(t)为引入蓄热式电采暖后的弃风功率,丽;Pch(t)为蓄热式电锅炉实 时功率,MW。
[0098] 引入蓄热式电采暖后,热力系统约束变为: 阳099] hd…Ct(t)+hducharge(t) =hioad(t)化)
[0100]式中:hduwt(t)为蓄热式电锅炉直接供热功率,丽;hdiwhgfge(t)为蓄热罐放热功 率,MW屯。。d(t)为用户热负荷需求功率,MW。 阳W]弓I入蓄热式电采暖后,相应提高风电接纳电量为:
阳10引式中:Wm为引入蓄热式电采暖之后电网可多接纳的风电电量;MWh;T0为供暖期起 始时刻,S;T1为供热期终止时刻,S。 阳 102] (7)
[0104] 。评价指标
[0105] 本发明W提高消纳弃风、改善风电接纳能力为目标,使蓄热式电锅炉在满足热负 荷需求前提下尽可能多的消纳弃风电量;为了定量说明所提出的运行控制方法对消纳弃风 电量的效果,下面构建了两个评价指标:整个供暖期内消纳的总弃风电量Wuti及弃风电量 占总消纳电量占比Aut、Wuti及A。。消纳越大则表示消纳弃风能力越大。 阳106] 1. 1相关指标的定义及说明 阳107] ①整个供暖期内消纳的总弃风电量W。。
[0108] 蓄热式电锅炉系统的运行时段及运行功率受弃风功率的影响,假定蓄热式电锅炉 运行功率由弃风功率Pqf(t)与非弃风功率Pfqf(t)提供,根据热负荷需求及弃风功率大小确 定蓄热式电锅炉系统消纳的弃风电量Wuti 阳 109]

[0110] 式中:Puti(t)为t时刻消纳的弃风功率,丽;TO为供暖期起始时刻,S;T1为供热期 终止时刻,S;另外非弃风功率为Pfqf(t),丽。 阳111] ②弃风电量占总消纳电量占比入。。
[0112] 考虑到热负荷的热惯性对蓄热式电锅炉运行影响,将整个热力系统的热惯性等效
为一个在一定变化范围内的可变热负荷,不同热惯性下蓄热式电锅炉灵活性不同,消纳的 总电量及相应消纳弃风电量存在差异性,故引入弃风电量占总消纳电量占比来衡量系统消 纳弃风电量情况,^Uti的具体计算,如式 阳11引 鐵. 阳114] 式中:Wt"t。巧蓄热式电锅炉系统消纳的总电量,MWh;PPh(t)为蓄热式电锅炉实时 功率,丽。
[0115] 1. 2蓄热式电锅炉运行控制
[0116] 为了提高风电消纳弃风能力,改善风电接纳能力,在固定控制模式基础上提出一 种优化控制方法:
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1