[发明专利]一种电力系统及其调峰调频方法

说明书

本发明公开了一种电力系统及其调峰调频方法，包括如下步骤：获取电力系统的控制条件和频率变化量；根据控制条件确定电力系统中相变储热站腰荷时段最大储热量以及低谷时段的最大放热需求；根据最大储热量和最大放热需求计算电力系统的调峰容量增量；根据频率变化量中的低频信号对电力系统进行调频。通过实施本发明，针对加装相变储热站的电力系统，获取电力系统最大的调峰容量增量，由于分布式相变储热站的缓慢响应与储热容量大的特点使得其可以弥补常规调频方式的不足，可显著减少电网所需旋转备用容量，因分布式相变储热站参与调频而节省的旋转备用容量可用于电网调峰、事故备用等，能够进一步提升电力系统运行的安全性与可靠性。

技术领域

本发明涉及调峰调频技术领域，具体涉及一种电力系统及其调峰调频方法。

背景技术

近年来热电联产机组发展较快，装机容量已达3亿千瓦，占火电装机容量的近30％。2016年3月，国家发改委、能源局等联合颁布了《热电联产管理办法》，针对热电联产发展滞后问题，要求北方大中型城市热电联产集中供热率达到60％以上。随着节能减排的不断推进，我国集中供热面积仍在逐年增加，预计未来将有更多燃煤机组进行供热改造或新增热电联产机组。

传统机组供热期采取“以热定电”的运行方式，调峰调频能力受限，现有热电机组通常采用增加蓄热装置的方式提高热电机组的调峰调频能力，增加的蓄热装置可以通过在不同时段储存热量和放出热量提高能源利用率，但供热和发电相互制约的现状没有改变，由于现有蓄热装置如热泵等装置中蒸汽量和流量等条件的制约，发电量和供热量之间的限制更加突出，调峰调频能力有限。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电力系统及其调峰调频方法，以解决现有技术中蓄热装置如热泵等装置中蒸汽量和流量等条件的制约，发电量和供热量之间的限制更加突出，调峰调频能力有限的问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种电力系统的调峰调频方法，该调峰调频方法包括如下步骤：获取所述电力系统的控制条件和频率变化量；根据所述控制条件确定所述电力系统中相变储热站腰荷时段最大储热量以及低谷时段的最大放热需求；根据所述最大储热量和最大放热需求计算所述电力系统的调峰容量增量；根据所述频率变化量中的低频信号对所述电力系统进行调频。

进一步地，获取所述电力系统的控制条件和频率变化量，包括：获取所述电力系统中热电机组的约束条件、相变储热站的约束条件和相变储热站的边界条件以及电力系统的频率变化量。

进一步地，所述热电机组的约束条件包括：运行约束条件、爬坡率约束条件、热负荷约束条件；所述相变储热站的约束条件包括：容量约束条件、热量平衡约束条件；所述相变储热站的边界条件包括：储热容量边界条件、储热余量边界条件、最大充热功率边界条件、最大放热功率边界条件、机组热负荷需求边界条件以及下阶段调峰能力边界条件。

进一步地，根据所述控制条件确定所述电力系统中相变储热站腰荷时段的最大储热量以及低谷时段的最大放热需求，包括：根据所述电力系统中热电机组的约束条件、相变储热站的约束条件和相变储热站的边界条件确定所述电力系统中相变储热站腰荷时段的最大储热量以及低谷时段的最大放热需求。

进一步地，根据所述最大储热量和最大放热需求计算所述电力系统的调峰容量增量，包括：根据所述最大储热量和最大放热需求计算所述电力系统中相变储热站低谷时段向下调峰容量与尖峰时段向上调峰容量；将所述向下调峰容量与向上调峰容量相加得到所述电力系统的调峰容量增量。

进一步地，根据所述频率变化量中的低频信号对所述电力系统进行调频，包括：根据所述低频信号计算功率偏差值，根据所述功率偏差值得到功率调节值；根据所述功率调节值的大小将所述功率调节值分为四个区间；根据所述功率调节值所在的区间对所述电力系统进行调频。