一种光热电站参与电网调峰控制方法和装置与流程

本发明涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种光热电站参与电网调峰控制方法和装置。

背景技术：

光热电站是太阳能利用的一种重要形式。配置储热系统的光热电站能够显著平滑发电出力，减小太阳辐照度变化引起的发电功率波动。太阳能热发电通过大容量的储热系统实现长时间储能，在白天把一部分太阳能转化成热能储存在储热系统中，在傍晚之后或者电网需要调峰的时候释放热量用于发电以满足电网的要求，同时也可以保证电力输出更加平稳和可靠。因此，配置了储热系统的太阳能光热电站可在容量允许范围内对电站的出力进行平移，使其能够成为一种可调度资源和调峰电源。

随着光热电站的不断建设，光热发电的并网容量逐渐增大，在此情况下，若光热电站不发挥其调峰能力，则系统需要增加更多的常规备用电源来确保电力系统安全可靠运行，造成了电网投资增加和能源浪费。具备调峰能力，是光热发电相比于光伏发电最大的优势，更容易被电网接纳，大规模的光热电站不能参与电网调峰，导致电网供需不平衡，进而导致电网不能安全稳定运行。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中投资成本增加、能源浪费和电网不能安全稳定运行的不足，本发明提供一种光热电站参与电网调峰控制方法和装置，先获取光热电站的运行状态，并基于运行状态确定光热电站的调峰容量；然后将光热电站的调峰容量上报电网调度机构，并接收电网调度机构下发的调峰指令值；最后基于调峰指令值、光热电站的调峰容量和运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，降低了电力系统投资成本，节省了能源，且能够保证电网的安全稳定运行。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一方面，本发明提供一种光热电站参与电网调峰控制方法，包括：

获取光热电站的运行状态，并基于所述运行状态确定光热电站的调峰容量；

将光热电站的调峰容量上报电网调度机构，并接收电网调度机构下发的调峰指令值；

基于所述调峰指令值、光热电站的调峰容量和运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率。

所述光热电站包括聚光集热系统、蒸汽发生系统、汽轮发电机组和储热系统；

所述运行状态包括第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态、第四运行状态和第五运行状态。

所述第一运行状态包括：

所述聚光集热系统将传热介质加热至工作温度后，所述传热介质进入蒸汽发生系统，所述蒸汽发生系统通过传热介质加热给水，并将产生的过热蒸汽输送至汽轮机发电机组；

所述第二运行状态包括：

所述聚光集热系统将传热介质加热至工作温度后，所述传热介质进入储热系统；

所述第三运行状态包括：

所述储热系统释放的高温储热介质进入蒸汽发生系统，所述蒸汽发生系统通过高温储热介质加热给水，并将产生的过热蒸汽输送至汽轮发电机组；

所述第四运行状态包括：

当实际太阳直射辐照度大于等于光热电站预设直射辐照度时，所述聚光集热系统将传热介质加热至工作温度后，所述传热介质一部分进入蒸汽发生系统，所述蒸汽发生系统通过传热介质加热给水，并将产生的过热蒸汽输送至汽轮发电机组，所述传热介质另一部分进入储热系统；

所述第五运行状态包括：

当太阳直射辐照度实际值小于光热电站预设直射辐照度时，所述聚光集热系统和储热系统同时释放传热介质，所述传热介质进入蒸汽发生系统，所述蒸汽发生系统通过传热介质加热给水，并将产生的过热蒸汽输送至汽轮发电机组。

基于第一运行状态确定光热电站的调峰容量，包括：

判断光热电站是否采用最大功率跟踪控制；

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，计算光热电站的下调峰容量；

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量。

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为光热电站采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的下调峰容量，p1^e为第一运行状态下光热电站的有功功率，δ为最小技术出力系数，为汽轮发电机组的最大功率。

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量，包括：

所述上调峰容量按下式确定：

其中，p1^up为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的上调峰容量；为当前太阳直射辐照度下光热电站最大功率追踪的有功功率，p1^e为第一运行状态下光热电站的有功功率；

所述下调峰容量按下式确定：

其中，p1^down为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的下调峰容量，δ为最小技术出力系数，为汽轮发电机组的最大功率。

基于第二运行状态确定光热电站的调峰容量，包括：

按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第二运行状态下光热电站的上调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h2为第二运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间；为储热系统的最小储热容量；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率；为储热系统的最大放热功率；为储热系统蓄热t2小时后的储热量，且为储热系统的蓄热功率，t2为储热系统的蓄热时间。

基于第三运行状态确定光热电站的调峰容量，包括：

按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第三运行状态下光热电站的上调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，为第三运行状态下光热电站的有功功率；

按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为第三运行状态下光热电站的上调峰容量，δ为最小技术出力系数；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h3为第三运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间；为储热系统的最小储热容量；为储热系统的最大放热功率；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率；为储热系统放热t3小时后的储热量，且h^flh为储热系统的额定储热时长，t3为第三运行状态下储热系统的放热时间。

基于第四运行状态确定光热电站的调峰容量，包括：

判断光热电站是否采用最大功率跟踪控制；

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，计算光热电站的下调峰容量；

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量。

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为光热电站采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的下调峰容量，为第四运行状态下光热电站的有功功率，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数。

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量，包括：

所述上调峰容量按下式确定：

其中，为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的上调峰容量，为第四运行状态下光热电站的有功功率；

所述下调峰容量按下式确定：

其中，为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的下调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数。

基于第五运行状态确定光热电站的调峰容量，包括：

按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第五运行状态下光热电站的上调峰容量，p5^e为第五运行状态下光热电站的有功功率，为汽轮发电机组的最大功率；

按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为第五运行状态下光热电站的下调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h5为第五运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间，为储热系统的最大储热容量，为储热系统的最小储热容量，t5为第五运行状态下储热系统的放热时间，为储热系统的放热功率，为储热系统的最大放热功率；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率。

基于所述调峰指令、光热电站的调峰容量和第一运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，包括：

当时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p1^e跟踪其中，为电网调度机构根据下发的调度指令值。

基于所述调峰指令、光热电站的调峰容量和第一运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，还包括：

当p1^e＞p1^ud-i时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^down]范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p1^e跟踪p1^ud-i；

当p1^e＜p1^ud-i时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p1^e跟踪p1^ud-i；

其中，p1^ud-i为电网调度机构根据p1^up和p1^down下发的调度指令值。

基于所述调峰指令、光热电站的调峰容量和第二运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，包括：

当时，基于第二运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p1^e跟踪

其中，为第二运行状态下光热电站的有功功率，为电网调度机构根据和h2下发的调度指令值。

基于所述调峰指令、光热电站的调峰容量和第三运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，包括：

当时，基于第三运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p3^e跟踪p3^udh-i；

当时，基于第三运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p3^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p3^e跟踪p3^udh-i；

其中，为电网调度机构根据p3^up、p3^down和h3下发的调度指令值。

基于所述调峰指令、光热电站的调峰容量和第四运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，包括：

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制跟踪其中，为电网调度机构根据下发的调度指令值。

基于所述调峰指令、光热电站的调峰容量和第四运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，包括：

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过聚光集热系统中的镜场控制系统将聚光器进行散焦，控制p3^e跟踪

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，所述聚光集热系统中的镜场控制系统将聚光器进行聚焦，控制跟踪

其中，为电网调度机构根据和下发的调度指令值。

基于所述调峰指令、光热电站的调峰容量和第五运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，包括：

当时，基于第五运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制跟踪p5^udh-i；

当时，基于第五运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过增大传热介质的放热流量控制跟踪p5^udh-i；

其中，为电网调度机构根据p5^up、p5^down和h5下发的调度指令值。

另一方面，本发明还提供一种光热电站参与电网调峰控制装置，包括：

确定模块，用于获取光热电站的运行状态，并基于所述运行状态确定光热电站的调峰容量；

通信模块，用于将光热电站的调峰容量上报电网调度机构，并接收电网调度机构下发的调峰指令值；

控制模块，用于基于所述调峰指令值、光热电站的调峰容量和运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率。

所述光热电站包括聚光集热系统、蒸汽发生系统、汽轮发电机组和储热系统；

所述确定模块包括获取单元；

所述获取单元获取的运行状态包括第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态、第四运行状态和第五运行状态。

所述确定模块还包括第一确定单元，所述第一确定单元包括：

第一判断单元，用于判断光热电站是否采用最大功率跟踪控制；

第一计算单元，用于当光热电站采用最大功率跟踪控制时，计算光热电站的下调峰容量；当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量。

所述第一计算单元具体用于：

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为光热电站采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的下调峰容量，p1^e为第一运行状态下光热电站的有功功率，δ为最小技术出力系数，为汽轮发电机组的最大功率。

所述第一计算单元具体用于：

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，按下式确定上调峰容量：

其中，p1^up为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的上调峰容量；为当前太阳直射辐照度下光热电站最大功率追踪的有功功率，p1^e为第一运行状态下光热电站的有功功率；

按下式确定下调峰容量：

其中，p1^down为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的下调峰容量，δ为最小技术出力系数，为汽轮发电机组的最大功率。

所述确定模块包括第二确定单元，所述第二确定单元具体用于：

按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第二运行状态下光热电站的上调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h2为第二运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间；为储热系统的最小储热容量；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率；为储热系统的最大放热功率；为储热系统蓄热t2小时后的储热量，且为储热系统的蓄热功率，t2为储热系统的蓄热时间。

所述确定模块包括第三确定单元，所述第三确定单元具体用于：

按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第三运行状态下光热电站的上调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，p3^e为第三运行状态下光热电站的有功功率；

按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，p3^down为第三运行状态下光热电站的上调峰容量，δ为最小技术出力系数；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h3为第三运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间；为储热系统的最小储热容量；为储热系统的最大放热功率；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率；为储热系统放热t3小时后的储热量，且h^flh为储热系统的额定储热时长，t3为第三运行状态下储热系统的放热时间。

所述确定模块包括第四确定单元，所述第四确定单元包括：

第二判断单元，用于判断光热电站是否采用最大功率跟踪控制；

第二计算单元，用于当光热电站采用最大功率跟踪控制时，计算光热电站的下调峰容量；当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量。

所述第二计算单元具体用于：

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为光热电站采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的下调峰容量，为第四运行状态下光热电站的有功功率，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数。

所述第二计算单元具体用于：

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，按下式确定上调峰容量：

其中，为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的上调峰容量，为第四运行状态下光热电站的有功功率；

按下式确定下调峰容量：

其中，为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的下调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数。

所述确定模块包括第五确定单元，所述第五确定单元具体用于：

按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第五运行状态下光热电站的上调峰容量，p5^e为第五运行状态下光热电站的有功功率，为汽轮发电机组的最大功率；

按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为第五运行状态下光热电站的下调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h5为第五运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间，为储热系统的最大储热容量，为储热系统的最小储热容量，t5为第五运行状态下储热系统的放热时间，为储热系统的放热功率，为储热系统的最大放热功率；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率。

所述控制模块包括第一控制单元；

所述第一控制单元具体用于：

当时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p1^e跟踪其中，为电网调度机构根据下发的调度指令值。

所述第一控制单元还具体用于：

当p1^e＞p1^ud-i时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^down]范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p1^e跟踪p1^ud-i；

当p1^e＜p1^ud-i时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p1^e跟踪p1^ud-i；

其中，p1^ud-i为电网调度机构根据p1^up和p1^down下发的调度指令值。

所述控制装置包括第二确定单元，所述第二确定单元具体用于：

当时，基于第二运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p1^e跟踪p2^uh-i；

其中，为第二运行状态下光热电站的有功功率，为电网调度机构根据和h2下发的调度指令值。

所述控制装置包括第三确定单元，所述第三确定单元具体用于：

当时，基于第三运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p3^e跟踪p3^udh-i；

当时，基于第三运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p3^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p3^e跟踪

其中，为电网调度机构根据p3^up、p3^down和h3下发的调度指令值。

所述控制装置包括第四确定单元，所述第四确定单元具体用于：

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制跟踪其中，为电网调度机构根据下发的调度指令值。

所述第四确定单元还具体用于：

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过聚光集热系统中的镜场控制系统将聚光器进行散焦，控制p3^e跟踪

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，所述聚光集热系统中的镜场控制系统将聚光器进行聚焦，控制p3^e跟踪

其中，为电网调度机构根据和下发的调度指令值。

所述控制模块包括第五控制单元；

所述第五控制单元具体用于：

当时，基于第五运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p5^e跟踪p5^udh-i；

当时，基于第五运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p5^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制跟踪

其中，p5^udh-i为电网调度机构根据p5^up、p5^down和h5下发的调度指令值。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的光热电站参与电网调峰控制方法中，先获取光热电站的运行状态，并基于运行状态确定光热电站的调峰容量；然后将光热电站的调峰容量上报电网调度机构，并接收电网调度机构下发的调峰指令值；最后基于调峰指令值、光热电站的调峰容量和运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，降低了电力系统投资成本，节省了能源，且能够保证电网的安全稳定运行；

本发明提供的光热电站参与电网调峰控制装置包括确模块、通信模块和控制模块，确定模块用于获取光热电站的运行状态，并基于运行状态确定光热电站的调峰容量；通信模块用于将光热电站的调峰容量上报电网调度机构，并接收电网调度机构下发的调峰指令值；控制模块，用于基于调峰指令值、光热电站的调峰容量和运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，降低了电力系统投资成本，节省了能源，且能够保证电网的安全稳定运行；

本发明提供的技术方案确定的基于运行状态确定光热电站的调峰容量和/或储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间为电网调度机构提供的调峰指令值提供依据；

本发明提供的技术方案实现了光热电站在不同运行状态下依靠自身发电能力响应调峰指令值，对太阳能发电响应电网调峰需求提供支撑；

本发明提供的技术方案有利于光热发电安全并网和优化调度，为提高光热电站的技术经济性提供可靠基础；

本发明提供的技术方案不仅适用于塔式光热电站和槽式光热电站，还适用于菲涅尔式光热电站。

附图说明

图1是本发明实施例1中光热电站参与电网调峰控制方法流程图；

图2是本发明实施例1中第一运行状态下光热电站参与电网调峰控制方法流程图；

图3是本发明实施例1中第二运行状态下光热电站参与电网调峰控制方法流程图；

图4是本发明实施例1中第三运行状态下光热电站参与电网调峰控制方法流程图；

图5是本发明实施例1中第四运行状态下光热电站参与电网调峰控制方法流程图；

图6是本发明实施例1中第五运行状态下光热电站参与电网调峰控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本发明实施例1提供了一种光热电站参与电网调峰控制方法，具体流程图如图1所示，具体过程如下：

s101：获取光热电站的运行状态，并基于运行状态确定光热电站的调峰容量；

s102：将光热电站的调峰容量上报电网调度机构，并接收电网调度机构下发的调峰指令值；

s103：基于调峰指令值、光热电站的调峰容量和运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率。

上述的光热电站包括聚光集热系统、蒸汽发生系统、汽轮发电机组和储热系统；

第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态、第四运行状态和第五运行状态下的光热电站参与电网调峰控制方法流程图分别如图2至图6所示。

上述s101中获取的运行状态包括第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态、第四运行状态和第五运行状态。

第一运行状态包括：

聚光集热系统将传热介质加热至工作温度后，传热介质进入蒸汽发生系统，蒸汽发生系统通过传热介质加热给水，并将产生的过热蒸汽输送至汽轮机发电机组；

第二运行状态包括：

聚光集热系统将传热介质加热至工作温度后，传热介质进入储热系统；

第三运行状态包括：

储热系统释放的高温储热介质进入蒸汽发生系统，蒸汽发生系统通过高温储热介质加热给水，并将产生的过热蒸汽输送至汽轮发电机组；

第四运行状态包括：

当实际太阳直射辐照度大于等于光热电站预设直射辐照度时，聚光集热系统将传热介质加热至工作温度后，传热介质一部分进入蒸汽发生系统，蒸汽发生系统通过传热介质加热给水，并将产生的过热蒸汽输送至汽轮发电机组，传热介质另一部分进入储热系统；

第五运行状态包括：

当太阳直射辐照度实际值小于光热电站预设直射辐照度时，聚光集热系统和储热系统同时释放传热介质，传热介质进入蒸汽发生系统，蒸汽发生系统通过传热介质加热给水，并将产生的过热蒸汽输送至汽轮发电机组。

上述s101中，基于第一运行状态确定光热电站的调峰容量，具体过程如下：

判断光热电站是否采用最大功率跟踪控制；

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，计算光热电站的下调峰容量；

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量。

具体如下：

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为光热电站采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的下调峰容量，p1^e为第一运行状态下光热电站的有功功率，δ为最小技术出力系数，为汽轮发电机组的最大功率。

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量，上调峰容量按下式确定：

其中，p1^up为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的上调峰容量；为当前太阳直射辐照度下光热电站最大功率追踪的有功功率，p1^e为第一运行状态下光热电站的有功功率；

下调峰容量按下式确定：

其中，p1^down为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的下调峰容量，δ为最小技术出力系数，为汽轮发电机组的最大功率。

上述s101中，基于第二运行状态确定光热电站的调峰容量，具体过程如下：

按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第二运行状态下光热电站的上调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h2为第二运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间；为储热系统的最小储热容量；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率；为储热系统的最大放热功率；为储热系统蓄热t2小时后的储热量，且为储热系统的蓄热功率，t2为储热系统的蓄热时间。

上述s101中，基于第三运行状态确定光热电站的调峰容量，具体过程如下：

按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第三运行状态下光热电站的上调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，p3^e为第三运行状态下光热电站的有功功率；

按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，p3^down为第三运行状态下光热电站的上调峰容量，δ为最小技术出力系数；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h3为第三运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间；为储热系统的最小储热容量；为储热系统的最大放热功率；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率；w3^ts为储热系统放热t3小时后的储热量，且h^flh为储热系统的额定储热时长，t3为第三运行状态下储热系统的放热时间。

上述s101中，基于第四运行状态确定光热电站的调峰容量，具体过程如下：

判断光热电站是否采用最大功率跟踪控制；

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，计算光热电站的下调峰容量；

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量。

具体如下：

当光热电站采用最大功率跟踪控制时，按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为光热电站采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的下调峰容量，为第四运行状态下光热电站的有功功率，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数。

当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量，上调峰容量按下式确定：

其中，为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的上调峰容量，为第四运行状态下光热电站的有功功率；

下调峰容量按下式确定：

其中，为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的下调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数。

上述s101中，基于第五运行状态确定光热电站的调峰容量，具体过程如下：

按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第五运行状态下光热电站的上调峰容量，为第五运行状态下光热电站的有功功率，为汽轮发电机组的最大功率；

按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，p5^down为第五运行状态下光热电站的下调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h5为第五运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间，为储热系统的最大储热容量，为储热系统的最小储热容量，t5为第五运行状态下储热系统的放热时间，p5^ts-d为储热系统的放热功率，为储热系统的最大放热功率；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率。

上述s103中，基于调峰指令、光热电站的调峰容量和第一运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，具体过程如下：

光热电站采用最大功率跟踪控制情况下：

当时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p1^e跟踪其中，为电网调度机构根据下发的调度指令值。

当光热电站未采用最大功率跟踪控制情况下：

当p1^e＞p1^ud-i时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^down]范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p1^e跟踪p1^ud-i；

当p1^e＜p1^ud-i时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p1^e跟踪p1^ud-i；

其中，p1^ud-i为电网调度机构根据p1^up和p1^down下发的调度指令值。

上述s103中，基于调峰指令、光热电站的调峰容量和第二运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，具体过程如下：

当时，基于第二运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p1^e跟踪

其中，为第二运行状态下光热电站的有功功率，为电网调度机构根据和h2下发的调度指令值。

上述s103中，基于调峰指令、光热电站的调峰容量和第三运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，具体过程如下：

当p3^e＞p3^udh-i时，基于第三运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p3^down]范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p3^e跟踪p3^udh-i；

当p3^e＜p3^udh-i时，基于第三运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p3^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p3^e跟踪p3^udh-i；

其中，为电网调度机构根据p3^up、和h3下发的调度指令值。

上述s103中，基于调峰指令、光热电站的调峰容量和第四运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，具体过程如下：

光热电站采用最大功率跟踪控制情况下：

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制跟踪其中，为电网调度机构根据下发的调度指令值。

光热电站未采用最大功率跟踪控制情况下：

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过聚光集热系统中的镜场控制系统将聚光器进行散焦，控制p3^e跟踪

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，聚光集热系统中的镜场控制系统将聚光器进行聚焦，控制p3^e跟踪

其中，为电网调度机构根据和下发的调度指令值。

上述s103中，基于调峰指令、光热电站的调峰容量和第五运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率，具体过程如下：

当p5^e＞p5^udh-i时，基于第五运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p5^down]范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p5^e跟踪p5^udh-i；

当p5^e＜p5^udh-i时，基于第五运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p5^e跟踪

其中，为电网调度机构根据p5^up、和h5下发的调度指令值。

实施例2

基于同一发明构思，本发明实施例2还提供一种光热电站参与电网调峰控制装置，包括确定模块、通信模块和控制模块，下面对上述几个模块的功能进行详细说明：

确定模块，用于获取光热电站的运行状态，并基于运行状态确定光热电站的调峰容量；

通信模块，用于将光热电站的调峰容量上报电网调度机构，并接收电网调度机构下发的调峰指令值；

控制模块，用于基于调峰指令值、光热电站的调峰容量和运行状态控制光热电站中汽轮发电机组的有功功率。

上述的光热电站包括聚光集热系统、蒸汽发生系统、汽轮发电机组和储热系统；

上述确定模块包括获取单元，获取单元获取的运行状态包括第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态、第四运行状态和第五运行状态。

上述确定模块还包括第一确定单元，第一确定单元包括：

第一判断单元，用于判断光热电站是否采用最大功率跟踪控制；

第一计算单元，用于当光热电站采用最大功率跟踪控制时，计算光热电站的下调峰容量；当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量。

上述的第一计算单元在光热电站采用最大功率跟踪控制时，按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为光热电站采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的下调峰容量，p1^e为第一运行状态下光热电站的有功功率，δ为最小技术出力系数，为汽轮发电机组的最大功率。

上述第一计算单元在光热电站未采用最大功率跟踪控制时，按下式确定上调峰容量：

其中，p1^up为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的上调峰容量；为当前太阳直射辐照度下光热电站最大功率追踪的有功功率，p1^e为第一运行状态下光热电站的有功功率；

按下式确定下调峰容量：

其中，p1^down为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第一运行状态下光热电站的下调峰容量，δ为最小技术出力系数，为汽轮发电机组的最大功率。

上述的确定模块包括第二确定单元，第二确定单元按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第二运行状态下光热电站的上调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率；

并按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h2为第二运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间；为储热系统的最小储热容量；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率；为储热系统的最大放热功率；为储热系统蓄热t2小时后的储热量，且为储热系统的蓄热功率，t2为储热系统的蓄热时间。

上述的确定模块包括第三确定单元，第三确定单元按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第三运行状态下光热电站的上调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，p3^e为第三运行状态下光热电站的有功功率；

按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，p3^down为第三运行状态下光热电站的上调峰容量，δ为最小技术出力系数；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h3为第三运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间；为储热系统的最小储热容量；为储热系统的最大放热功率；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率；w3^ts为储热系统放热t3小时后的储热量，且h^flh为储热系统的额定储热时长，t3为第三运行状态下储热系统的放热时间。

确定模块包括第四确定单元，第四确定单元包括：

第二判断单元，用于判断光热电站是否采用最大功率跟踪控制；

第二计算单元，用于当光热电站采用最大功率跟踪控制时，计算光热电站的下调峰容量；当光热电站未采用最大功率跟踪控制时，分别计算光热电站的上调峰容量和下调峰容量。

第二计算单元在光热电站采用最大功率跟踪控制时，按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为光热电站采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的下调峰容量，为第四运行状态下光热电站的有功功率，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数。

第二计算单元在光热电站未采用最大功率跟踪控制时，按下式确定上调峰容量：

其中，为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的上调峰容量，为第四运行状态下光热电站的有功功率；

按下式确定下调峰容量：

其中，为光热电站未采用最大功率跟踪控制时第四运行状态下光热电站的下调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数。

上述确定模块包括第五确定单元，第五确定单元按下式计算光热电站的上调峰容量：

其中，为第五运行状态下光热电站的上调峰容量，p5^e为第五运行状态下光热电站的有功功率，为汽轮发电机组的最大功率；

按下式计算光热电站的下调峰容量：

其中，为第五运行状态下光热电站的下调峰容量，为汽轮发电机组的最大功率，δ为最小技术出力系数；

按下式计算储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间：

其中，h5为第五运行状态下储热系统维持光热电站额定功率运行持续时间，为储热系统的最大储热容量，为储热系统的最小储热容量，t5为第五运行状态下储热系统的放热时间，为储热系统的放热功率，为储热系统的最大放热功率；η为蒸汽发生系统到汽轮发电机组的能量转换效率。

上述控制模块包括第一控制单元，第一控制单元在光热电站采用最大功率跟踪控制情况下：

当时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p1^e跟踪其中，为电网调度机构根据下发的调度指令值。

第一控制单元在光热电站未采用最大功率跟踪控制情况下：

当p1^e＞p1^ud-i时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^down]范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p1^e跟踪p1^ud-i；

当p1^e＜p1^ud-i时，基于第一运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p1^e跟踪p1^ud-i；

其中，p1^ud-i为电网调度机构根据p1^up和p1^down下发的调度指令值。

上述控制装置包括第二确定单元，第二确定单元具体用于：

当时，基于第二运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p1^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p1^e跟踪

其中，为第二运行状态下光热电站的有功功率，为电网调度机构根据和h2下发的调度指令值。

上述控制装置包括第三确定单元，第三确定单元具体用于：

当p3^e＞p3^udh-i时，基于第三运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p3^down]范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p3^e跟踪p3^udh-i；

当p3^e＜p3^udh-i时，基于第三运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p3^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p3^e跟踪p3^udh-i；

其中，p3^udh-i为电网调度机构根据p3^up、p3^down和h3下发的调度指令值。

上述控制装置包括第四确定单元，第四确定单元在光热电站采用最大功率跟踪控制情况下：

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制跟踪其中，为电网调度机构根据下发的调度指令值。

第四确定单元在光热电站未采用最大功率跟踪控制情况下：

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过聚光集热系统中的镜场控制系统将聚光器进行散焦，控制p3^e跟踪

当时，基于第四运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，聚光集热系统中的镜场控制系统将聚光器进行聚焦，控制p3^e跟踪

其中，为电网调度机构根据和下发的调度指令值。

上述控制模块包括第五控制单元，第五控制单元具体用于：

当p5^e＞p5^udh-i时，基于第五运行状态下光热电站的有功功率变化量在范围内，通过减小传热介质的放热流量控制p5^e跟踪p5^udh-i；

当p5^e＜p5^udh-i时，基于第五运行状态下光热电站的有功功率变化量在[0,p5^up]范围内，通过增大传热介质的放热流量控制p5^e跟踪

其中，p5^udh-i为电网调度机构根据p5^up、和h5下发的调度指令值。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。