[发明专利]一种提高风电消纳的热电联合调度方法

说明书

本发明公开了一种提高风电消纳的热电联合调度方法，涉及大电网调度领域。本发明计算热电机组初始与实际碳配额，通过比较限定热电机组因热负荷增加的不断出力，多余热负荷由蓄热式电锅炉供给；然后通过弃风给电储能充电；然后为降低含蓄热式电锅炉和电储能系统调控难度，建立了用于负荷分配和信息传递的热‑协‑电多代理模型；然后建立了仅考虑煤耗成本的优化模型；最后采用引入动态惯性权重和压缩因子改进粒子群算法对模型求解。本发明方法使系统在保证运行可靠性的情况下，能够减少系统成本，提高风能利用率。利用MATLAB 7.10进行仿真，验证了该方法的合理性和有效性，证实了利用蓄热式电锅炉供给热负荷和利用弃风给电储能充电，均提高风电利用率。

技术领域

本发明涉及大电网调度领域，尤其是一种提高风电消纳的热电联合调度方法。

背景技术

随着传统化石能源的大量开发使用，导致资源紧张、环境污染、气候变化等问题日益突出。为统筹解决能源和环境问题，破解经济社会发展瓶颈，风能凭借经济可靠、清洁环保、可持续利用等特点受到广泛关注。但风电本身的不确定性、波动性，使得风电接入电网的安全运行以及正常调度带来许多不利影响。

我国“三北”地区风能资源丰富，但在冬季供暖期，热电机组因承担该地区的供暖任务，通常按照“以热定电”的模式来进行调度，高比例的大型热电联产机组使电力系统调峰能力有限，导致电网接纳风电的能力急剧下降，使得系统不得不通过弃风手段来维持电力供需平衡；进而使得能源浪费。

发明内容

本发明目的在于提供一种可提高系统经济性和风能消纳水平的热电联合调度方法。旨在解决热电机组因热负荷的增加而不断增大其机组出力，进而减少风电上网空间的问题；旨在通过引入碳排放权，根据机组初始碳排放权以及实际碳排放权的比较，决定风电供应的蓄热式电锅炉的启停，进而满足热负荷需求。旨在通过在负荷侧安装电池储能装置，利用弃风电量给电池储能装置供电解决蓄热式电锅炉虽能提高风电的消纳量，但未能充分利用弃风电量的技术问题。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：一种提高风电消纳的热电联合调度方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

步骤1，建立包含热电联产机组、风电机组、电池储能装置以及蓄热电锅炉的热电联合系统，确定其提高风电消纳的调度模型；其中，热电联合系统通过联络线与大电网相连，并获取能量；

步骤2，确定热电联产机组和大电网能耗成本最低的目标函数以及约束条件；

步骤3，利用目标函数、约束条件对调度模型进行优化、求解，获得优化调度模型；

步骤4，根据优化调度模型对热电联合系统进行调度。

进一步的技术方案在于，所述调度模型的调度模式为：

风电机组、电池储能装置、热电联产机组按照顺序发电供给需求侧电负荷，热电联产机组、蓄热电锅炉产生的热量供给需求侧热负荷；从大电网获取电能弥补需求侧电/热负荷对热电联产机组、风电机组、电池储能装置的超负荷需求，电池储能装置、蓄热电锅炉处理风电机组供给需求侧电负荷后的多余电能；利用蓄热电锅炉从风电机组、电池储能装置获取的能量，弥补需求侧热负荷对热电联产机组的超负荷需求。

进一步的技术方案在于，所述调度模型利用碳排放权对热电联产机组进行评估，评估过程如下：

(1)计算热电联产机组24小时初始碳排放权和实际碳排放权

热电联产机组既供电又供热，其电、热之间存在关联耦合关系，按其关联耦合特性曲线将净电功率P_E和热功率P_H折算成纯凝工况下的发电功率P_EH，关系式如下：

P_EH＝P_E+γP_H

式中：γ为热电联产机组热电比；