[发明专利]配置储热的热电机组在分时电价下的最优日计划确定方法

权利要求书

1.配置储热的热电机组在分时电价下的最优日计划确定方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

A:将次日24小时等时间长度划分为T个时段，符号t表示时段索引，每个时段的时间长度为ΔT＝24/T；

B:设定次日所有时段的市场电价，设第t个时段的市场电价设定值为

C:为目标热电机组建立成本函数C(P_t^e,P_t^h)，具体如下所示：

C(P_t^e,P_t^h)＝a(P_t^e)²+bP_t^e+cP_t^hP_t^e+d(P_t^h)²+fP_t^h+g   (1)

其中，a,b,c,d,f,g为热电机组成本系数；C(P_t^e,P_t^h)表示抽汽汽轮机在发电功率为P_t^e、供热功率为P_t^h时持续运行1小时所需的成本；

D：为目标热电机组建立在次日各时段运行时所需要满足的运行约束模型；

E：由设定的次日第t时段市场电价和步骤C中所建立的热电机组成本函数C(P_t^e,P_t^h)，建立热电机组在次日第t时段的利润函数,具体如下所示:

Rt=[λtePte-C(Pte,Pth)]ΔT;---(2)]]>

F:以次日整日热电机组售电利润最大化为决策目标，即T个时段内的发电利润R_t之和最大为目标，建立优化决策数学模型，具体模型为

目标函数maxRΣ=Σt=1TRt=Σt=1T[λtePte-C(Pte,Pth)]ΔT---(3)]]>是t＝1,不是t-1

约束条件为步骤D中所建立的约束模型；

G：通过采用优化软件CPLEX求解F所建立的数学模型，即可求解出次日汽轮机在各时段的发电功率P_t^e、抽汽功率P_t^h以及蓄热罐在该时刻的储热量即次日热电机组最优日运行计划，从而使得机组在次日全天的发电利润最大化。

2.根据权利要求1所述的配置储热的热电机组在分时电价下的最优日计划确定方法，其特征在于：所述的步骤D中建立的热电机组在次日运行时所需要满足的约束包括如下：

D1，供热约束:在t时段汽轮机抽汽供热功率和蓄热罐放热功率之和大于系统供热需求

Pth+(St-1h-Sth)≥PtD,h---(4)]]>

其中，为蓄热罐在t时段的储热量，为蓄热罐在t时段的放热功率；为机组在t时段所承担热负荷功率；

D2，蓄热罐的充放热能力约束、蓄热容量约束、始末蓄热量约束

Sth-St-1h≤Pc,maxhSt-1h-Sth≤Pf,maxh---(5)]]>

Sth≤Smaxh---(6)]]>

S0h=STh---(7)]]>

其中，为储热装置最大蓄、放热功率；为蓄热罐的最大蓄热容量；

D3，汽轮机抽汽功率和发电功率耦合约束

max{cmPth+K,Pmine-cv2Pth}≤Pte≤Pmaxe-cv1Pth---(8)]]>

其中，c_v1、c_v2、c_m、K见附图1所示的热电机组运行区间图，c_v为进汽量不变时多抽取单位供热热量下发电功率的减小量，其中c_v1为最大电出力下对应值，c_v2为最小电出力对应值；c_m＝ΔP^e/ΔP^h为背压运行时的电功率和热功率的弹性系数(即背压曲线的斜率，可近似认为常数)；K为常数。为抽汽式机组的最大供热功率；为机组发电功率最小时的汽轮机供热功率；为抽汽式机组在纯凝工况下的最大、最小发电功率。和为给定汽轮机抽汽供热功率Ph下，汽轮机调节发电出力时的上限和下限。为抽汽式汽轮机在纯凝工况下的最大、最小发电功率；

D4，包含了汽轮机抽汽功率最大限值约束和功率调整速率约束

0≤Pth≤Pmaxh---(9)]]>

-P_down≤P_t-P_t-1≤P_up

(10)

P_t＝P_t^e+c_v1P_t^h

(11)

其中，为抽汽式汽轮机的最大供热功率，P_t＝P_t^e+c_v1P_t^h为机组等效的纯凝工况发电出力，P_up、P_down分别为机组在纯凝工况下向上、向下爬坡速率限值。