[发明专利]基于终端热负荷非均一特性的电、热协同调度系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于终端热负荷非均一特性的电、热协同调度系统及其方法，打破了热电联合的粗糙调峰模式。用户利用热水式采暖散热器和空调耗电供热，热水由热电联产机组和热水罐提供，电力由热电机组和风电机组联合提供。通过热负荷均一性测量分析系统采集用户主要信息并建立热负荷均一性分布模型，计及用户电、热供给、干扰及热负荷均一性分布差异的前提下，减少源端热水出力，其减少量由部分用户负载消耗电力制热弥补，同时部分热水罐进行储热。根据风力发电的波动性和用户的非均一特性，调整热、电出力并求出被调控用户的开关状态函数实现对用户的精细化控制，从而减少弃风量，减少用户干扰且提高了控制精度。

技术领域

本发明属于清洁能源综合应用技术领域，涉及一种基于终端热负荷非均一特性的电、热协同调度系统及其方法。

背景技术

可再生能源取之不尽用之不竭且绿色环保。以风能为例，虽然近些年对其的利用发展迅速，但问题也随之而来。风电的不确定性和波动性会对电网运行产生较大的冲击甚至危险。尤其风电的反调峰现象，扩大了系统的峰谷差，加大了电网调度的难度。我们须不断的探索在保证城市居民供热的前提下人为地进行调峰减少弃风量的方法。

调峰包含调峰深度和调峰速度两个方面，且一般电网调峰的能力是不足的。现有的调峰方式主要有两种：①利用火电机组进行调峰；②利用热电机组和用户联合调峰。方式①从源端入手，利用火电调节风电，调峰能力有所提高，但没有考虑需求侧用户端的潜在调峰能力；方式②从源端和需求侧用户端两边入手，一方面源端调节热电机组电出力；另一方面根据热水的时滞性和电力的瞬时性，合理安排用户端负载消纳风电制热调峰，调峰能力进一步提升，但其是在假设用户均一性完全相同的情况下进行的调控。

实际上，由于用户室内外温度、用户空间位置、房屋隔热系数、用户年纪、性别(舒适度、耐受度不同)等是不同的，所以用户端负荷不一定是完全相同的，即用户端热负荷在时间和空间上是不尽相同的，即均一性是有差异的，则在调度应该注意到均一性差异对调度策略的影响，从而更加充分的挖掘出用户端潜在的调峰能力。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种基于终端热负荷非均一特性的电、热协同调度系统及其方法。在计及终端热负荷非均一特性及热水流速的影响下，对热能、电能进行综合调控，实现风力系统调峰能力的提高，弃风量的减少，对用户干扰的减少，控制精度的提高。

本发明是通过以下技术方案来实现：

基于终端热负荷非均一特性的电、热协同调度系统及其方法，包括：

终端热负荷测量分析系统、电力系统、热力系统及属于且附着在电力系统与热力系统的传感器与执行器(如图1所示)：

终端热负荷测量分析系统：

用户的智能手机(F)；

用于采集用户数量、位置信息的无线通讯基站(E)；

用于检测用户室内、外温度的无线温度传感器；

用于检测空调、热泵、热水罐进/出水电磁阀的开、关次数的智能开关量记录仪(111)；“开”、“关”状态用“0”、“1”表示；

用于检测热水式采暖散热器(108)的热水消耗量的热水消耗计量表(109)；

电力系统：

用于产出电力和热力的热电联产机组(A)；

用于产出电力的风力发电机组(B)；

用于消耗电力制热的热泵(D)和空调(F)；

通过电力电缆网(201)与背压式热电联产机组(A)和风力发电机组(B)并联的用户的热泵(202)与空调(205)；采集用户非采暖耗电量的电表(204)；

热力系统：