基于储热热电联产机组与电锅炉的弃风消纳协调调度模型的制作方法_2

文档序号:9688059阅读:来源:国知局
由热电联产机组供热,而弃风时刻接入电锅炉 消纳弃风,则调度优化主问题下存在两个优化子问题:最优储放热计划子问题和最优电锅 炉供热比例子问题,
[0070] 最优储放热计划子问题可在给定某一电锅炉供热比例扣.i.stem时,对外层调度优化 主问题的每一个节点、即所有机组电出力给定时,求得该条件下的最优储放热计划:
[0071]
(11)
[007引b)约束条件
[0073] 协调供热的弃风消纳调度模型除考虑传统的电力系统约束,如负荷平衡约束、机 组出力约束、机组爬坡约束、机组启动和停运约束和正、负旋转备用约束等约束条件外,还 需考虑热力系统约束,包括供热平衡等式约束和储热装置运行约束,
[0074] 供热平衡约束:
[0075]
(12)
[0076] 其中:馬,为t时刻电锅炉供热功率;
[0077] 於,为t时刻含储热热电联产机组的总供热功率;
[007引扣z.t为t时刻的热负荷,
[0079] 储热装置运行约束:
[0080]
(13;
[0081] 式中:S表示第i台储热装置在t时刻的储热量;
[008引巧,胃巧分别表示第i台储热装置的最大储、放热功率;
[0083] Si.max表示第i台储热装置的蓄热容量;
[0084] 巧W未示第i台储热装置在t时刻的储、放热功率;
[0085] 4)弃风消纳协调调度模型求解
[0086] 热电联产机组的电出力是其热出力的函数,若热负荷改变时,经济调度主问题中 热电联产机组电出力的约束条件会发生改变,故无法用简单的规划软件如gurobi等进行求 解,为此,对于电锅炉供热比例集合中的某元素巧首先随机生成经济调度问题的初始种 群,通过修正流程修改每个个体的元素并返回适应度W及相对最优的储放热计划;然后不 断迭代求该供热比例下的最经济调度计划,形成与供热比例集合相对应的最优计划集合; 最后得到最优电锅炉供热比例w及最经济调度计划结果。
[0087] 本发明的基于储热热电联产机组与电锅炉的弃风消纳协调调度模型,利用极限消 纳弃风电量的电锅炉供热量计算来协调含储热热电联产机组与电锅炉的供热,进一步拓展 了电网的弃风消纳空间,节约了调度成本,可为电网调度部口制定日前调度计划提供科学 依据。
【附图说明】
[0088] 图1协调供热综合系统结构示意图;
[0089] 图2模型求解的逻辑关系图;
[0090] 图3本发明主问题个体适应度的求解流程图;
[0091 ]图4本发明经济调度主问题的流程图;
[0092] 图5Ξ种不同供热方式下的经济成本收敛特性曲线示意图;
[0093] 图6采用Ξ种不同供热方式下的弃风特性曲线示意图;
[0094] 图7采用方式2的储热装置储热量的变化曲线示意图;
[0095] 图8采用方式3、最优电锅炉供热比例时的储热装置储热量的变化曲线示意图;
[0096] 图9电锅炉供热比例与调度总成本的关系曲线示意图。
【具体实施方式】
[0097] 下面利用附图和实施例对本发明基于储热热电联产机组与电锅炉的弃风消纳协 调调度模型作进一步说明。
[0098] 本发明的一种基于储热热电联产机组与电锅炉的弃风消纳协调调度模型,包括W 下内容:
[0099] 1)弃风消纳空间数学模型
[0100] 当储热热电联产机组和电锅炉协调供热时,两者分别产生的一定的消纳弃风空 间:
[0101]
(1)
[0102] 其中:Pw.h.t表示t时刻仅含热电联产机组的系统供热时的弃风功率;
[0103] Pwo.t表示t时刻仅含热电联产机组的系统不供热时的弃风功率;
[0104] APw.h.t表示t时刻仅含热电联产机组系统供热产生的弃风消纳空间;
[0105] APw.esh表示含储热热电联产与电锅炉协调供热时的弃风消纳空间;
[0106] APw. Eh表示含储热热电联产机组产生的弃风消纳空间;
[0107] Δ Peb表示电锅炉产生的弃风消纳空间;
[0108] 冬季热电联产机组总供热负荷较大,对于含单台电锅炉和热电联产机组的系统而 言,将含储热热电联产机组供热时产生的弃风消纳空间表示成关于电锅炉供热量PH.e的函 数:
[0109]
[0110] 其中:U为热电联产机组背压工况弹性系数;
[0111] Cv为固定进汽量下抽取单位蒸汽量时电功率的减少值;
[0112] 扣.e为电锅炉供热功率;
[01 1引Ph. emax为储热装置的最大储热功率;
[0114] Pe.max为机组不供热时的最大电出力;
[0115] Pe.min为机组不供热时的最小电出力;
[0116] Phel.max为机组最大进汽量下工作于背压工况时的供热功率;
[0117] Phe2.max为机组最小进汽量下工作于背压工况时的供热功率;
[0118] Phz为总供热负荷;
[0119] 电锅炉产生的弃风消纳空间ΔΡεβ表示为:
[0120] ΔΡΕΒ=(1/β) ·扣.e (3)
[0121] 其中:β为电锅炉电热转换效率,取0.99,
[0122] 仅含热电联产机组的系统不供热时的弃风功率表示为: 巧12引
(斗)
[0124]其中:Ν为常规火电机组的总台数;
[012引 R为热电联产机组的总台数;
[0126] Κ为风电机组的台数;
[0127] 巧为第i台机组在t时刻的最小电出力值,热电联产机组为不供热时的电出力;
[0128] 巧为第j台风电机组在t时刻的预测出力;
[0129] 扣.t为系统t时刻的负荷预测值;
[0130] 仅含热电联产机组的系统供热时产生的弃风消纳空间:
[0131]
[0132] 2)极限消纳弃风的电锅炉供热功率
[0133] 当系统在含储热热电联产机组和电锅炉的综合作用下完全消纳仅由热电联产机 组供热时产生的弃风功率时,能同时达到供热和最佳经济性的目的:
[0134] Pw'h't= APw'ech (6)
[0135] 得到极限消纳弃风的电锅炉供热功率计算公式为:
[0136] PH.e.lim= (PwO.fCv * Phe2.max) * β (7)
[0137] 即在一定的总供热范围内,完全消纳弃风的电锅炉供热量只与PwO. t、Cv、Phe2.max和β 有关,与系统总供热负荷大小无关,依据此原理在规划建设电锅炉项目时,在分析电网风力 资源特性和负荷特性的基础上,根据电网结构安排最合适的电锅炉容量,W达到最佳经济 性的目的;
[0138] 3)弃风消纳协调调度建模
[0139] a)目标函数
[0140] 含风电电力系统的经济调度通常W系统的发电成本最小为调度目标,为检验储热 装置及电锅炉消纳弃风功率的效果,在成本中加入了弃风成本,故弃风消纳协调调度模型 的目标函数为:
[0141] min化(Pi)+F2(Perl'i,Ph'i,Pcr'i)+A · Pw'qf) (8)
[0142] 其中:Fi为常规火电机组的发电成本函数;
[0143] F2为热电联产机组的发电成本函数;
[0144] 扣.功总供热功率;
[01 4引Perl. 1为第i台热电联产机组的电出力、
[0146] Ρα.ι为第i台热电联产机组储热装置的储、放热功率;
[0147] Pw.qf为系统的弃风功率;
[0148] λ为弃风成本系数;
[0149] 火电机组的发电成本包括煤耗成本及启停成本,
[0150]
(梦)
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