[发明专利]一种电网协调调度下的弃风供暖系统及方法

说明书

本发明涉及一种电网协调调度下的弃风供暖方法，应用于电网发生临界弃风时，对弃风电量进行电储热。充分考虑电网当前运行状态、风电预测出力、常规机组可调出力、电储热剩余容量等信息，当判断电网已处于临界弃风状态时，通过调度中心的协调调度将弃风电量以热能的形式进行存储。本发明通过调控中心的协调调度，可以精准地利用弃风能源，也改善了传统供暖方式对环境造成的污染。相比较目前的供热系统，在节约能源和环境保护方面取得了重大改进。

技术领域

本发明属于电力调度领域，涉及一种电网协调调度下的弃风供暖系统及方法。

背景技术

受电力系统的发、供、用同时完成的特性影响，新能源出力的随机性、波动性和间歇性需要由电力系统统一调节，新能源高比例接入电力系统后，增加了系统调节的负担。电力系统平衡的原则是调节常规电源出力跟踪负荷变化，维系电力系统的动态平衡，电力系统调节能力不足时将导致新能源的弃风弃光。新能源消纳问题与系统调节能力密切相关。

我国北方在冬季需要供暖，这就导致大量热电联供机组由于承担供热任务而无法降低其出力，这是冬季弃风现象严重的一个重要原因，因此急需一个在保障供暖的同时能够大幅度提升新能源利用率的方法。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，一方面，本发明提供了一种电网协调调度下的弃风供暖系统，该系统主要包括以下机构：风电场1、调度中心3、电储热5及常规机组8；各机构之间的通信方式如下：风电场功率预测2、电储热剩余容量4、储热计划6、常规机组出力计划7、常规机组可调出力9、风电场弃风指令10。

调度中心3作为该弃风供暖方法的核心机构，分别与风电场1、电储热5及常规机组8进行连接通信；

调度中心3接收风电场1发出的风电场功率预测2，经一系列判断后决定是否需要弃风，并向风电场1发送风电场弃风指令10；

调度中心3接收电储热5发出的电储热剩余容量4，根据弃风电量的大小制定储热计划6，并向电储热5发送储热计划6；

调度中心3接收常规机组8发出的常规机组可调出力9，根据弃风电量的大小决定是否调整常规机组出力，制定常规机组出力计划7，并向常规机组8发送常规机组出力计划7；

风电场1持续向调度中心3发送风电场功率预测2，当调度中心3根据当前接收的风电场功率预测2判断风电场1即将发生弃风限电时，便处于临界弃风限电状态，根据计算给出预测弃风电量。临界弃风限电状态时，调度中心3接收常规机组8发送的常规机组可调出力9，比较预测弃风电量与常规机组可调出力9的大小。若常规机组可调出力9大于预测弃风电量，则调整常规机组出力以防止发生弃风限电；若常规机组可调出力9小于预测弃风电量或常规机组8出力不可调整，则准备启动电储热装置对弃风电量进行存储。启动电储热装置前，调度中心3接收电储热5发送的电储热剩余容量4，比较预测弃风电量与电储热剩余容量4的大小。若电储热剩余容量4大于预测弃风电量，则无需进行弃风限电，将弃风电量全部用于电储热；若电储热剩余容量4小于预测弃风电量，则首先将电储热装置的热能储存至最大容量，再将剩余风能进行弃风限电。

根据上述系统所用判别方法如下：

调度中心3接收风电场1发出的风电场功率预测2，经一系列判断后决定是否需要弃风，并向风电场1发送风电场弃风指令10，判定依据如下：

其中，P_{wind_forecast}为风电场预测发电功率，P_{wind_permit}为不调整情况下风电场允许最大发电功率，P_{adjustable_max}为常规机组最大可调出力，P_{heat_max}为电储热最大输入功率。

产生弃风后风电场被限制的发电功率如下：