[发明专利]基于弃风预评估的电网热电优化调度方法

说明书

本发明公开了一种基于弃风预评估的电网热电优化调度方法。第一步：调度中心进行日前弃风预评估，并将弃风评估数据下发至储热消纳弃风的弃风交易中心；第二步：弃风交易中心将弃风评估数据下发至储热企业，并获取各储热企业根据弃风评估数据以及自身储热需求制定的未来24小时最优储热计划和弃风电力认购计划；第三步：弃风交易中心根据弃风评估数据和弃风需求函数出清弃风交易电力；第四步：调度中心确认储热企业的电力购买计划，然后调减对应风电场的弃风功率，完成电网热电优化调度。本方法能够实时跟踪购买弃风，尽可能地充分消纳风电场弃风，提高风电利用率。

技术领域

本发明属于电力市场优化领域，具体涉及一种基于弃风预评估的电网热电优化调度方法。

背景技术

近年风力发电得到了迅猛发展，2017年全国累计并网装机容量达到了1.64亿千瓦，占全部发电装机容量的9.2％，但同时全国弃风现象很严重，2017年全国弃风电量约419亿千瓦时。弃风主要集中在中国三北地区且大部分发生在冬季供暖期，主要原因是冬季三北地区的热电联产机组一般工作在“以热定电”的模式，此时系统调峰能力显著降低，风电接纳空间减小。

利用储热提升风电接纳能力存在两种模式：(1)储热系统固定时段、出力模式；(2)储热系统实时跟随弃风电力模式。现有储热系统运行模式大多采用第(1)中消纳方式，较少考虑协调优化调度，大容量储热系统采用负荷低谷时段或全天蓄热，然后持续放热，并与风电场进行电量补贴交易。该种储热消纳弃风的模式，储热系统电加热功率未与风电场联动，储热系统使用的电量只有一小部分来自弃风电量，大部分使用的是来自电网的火电电量，在弃风电量较多的时段依然会产生大量弃风。针对上述问题，需要提出一种储热企业在调峰辅助市场有效的认购方法。

发明内容

本发明提出了一种基于弃风预评估的电网热电优化调度方法，其目的在于优化储热企业参与调峰辅助服务市场的电力认购，促进弃风的消纳。

本发明具体采用的技术方案如下：

一种基于弃风预评估的电网热电优化调度方法，它包括如下步骤：

第一步：调度中心进行日前弃风预评估，并将弃风评估数据下发至储热消纳弃风的弃风交易中心；

第二步：弃风交易中心将弃风评估数据下发至储热企业，并获取各储热企业根据弃风评估数据以及自身储热需求制定的未来24小时最优储热计划和弃风电力认购计划；其中储热企业i认购的相应弃风电力的优化目标函数如下式所示：

式中，分别是储热企业在t时刻的供热单价和供热量；是t时刻的弃风电价；是储热企业i在t时刻的认购弃风量；和分别是t时刻补充热源供热价格和供热量；p_w,mean是储热系统储存热量的平均购买价格；分别是t时刻储热系统的储热功率和放热功率；C₁是储热系统总投资成本的分摊成本；C₂是储热系统的运行维护成本；T表示第T个执行周期；

第三步：弃风交易中心根据弃风评估数据和弃风需求函数出清弃风交易电力；

第四步：调度中心确认储热企业的电力购买计划，然后调减对应风电场的弃风功率，完成电网热电优化调度。

作为优选，第一步中所述的日前弃风预评估即调度中心根据日前风电、负荷功率预测和电力系统运行状态开展电力系统时序生产模拟，评估风电消纳能力；弃风预评估要求预测未来1天即24h内的输出功率，时间分辨率为15分钟。

作为优选，所述执行周期为15分钟，每15分钟执行一次第二步。

作为优选，第二步中所述的储热企业制定未来24小时最优储热计划时，单个储热企业的储热优化问题归纳为如下形式：