[发明专利]一种基于光热机组聚合模型的电力系统优化调度方法

权利要求书

1.一种基于光热机组聚合模型的电力系统优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤一：对光热机组进行聚合，将属于同一电站的光热机组聚合到一类；

步骤二：确定聚合后的类参数：对于汽轮机参数，若类中机组参数相同，取任意一台机组的参数作为聚合后类的等值参数；若类中机组参数相近但不是完全相同，则采用加权平均的方法获取聚合后类的等值参数；对于储热罐参数，将类中所有单机参数求和得到类的等值参数；

步骤三：针对聚合后光热发电系统内部能量流动关系建立聚合后光热发电系统模型；

步骤三具体为：

建立光热发电系统的内部节点功率平衡式，节点功率平衡式分别如式(1)、式(2)和式(3)所示，进一步简化可得到式(4)：

其中，式(1)、式(2)和式(3)分别表示聚光集热部分、储热部分和发电部分的节点功率平衡式；式(3)表示进入汽轮机的热量一部分用于启动，一部分用于发电，若汽轮机已处于开机状态，则直接用于发电；表示类c在时刻t吸收到的太阳光热量；表示由于热罐进热速率及汽轮机进热速率或热罐储热量达到上限而造成的弃热；表示由集热器输入储热罐的热量；表示从储热罐输出，进入汽轮发电系统的热量；η_in和η_out分别表示储热罐的进热效率和出热效率；ΔTS_c,t表示储热罐在t时段的储热变化量；表示由集热器流入汽轮机的热量；表示汽轮机启动热量；表示汽轮机的发电热量；

步骤四：针对建立的聚合后光热发电系统模型，模拟其汽轮机开停机过程；

步骤五：针对聚合后的光热发电系统建立储热罐模型；

步骤六：在步骤一进行的分类聚合、步骤二确定的聚合后的类别参数和步骤三、四、五建立的光热发电系统各部分聚合模型的基础上进行电力系统优化调度求解，将计算得到的类层面的光热机组运行方案平均分配到类中的每一台机组，得到含光热电力系统的优化调度方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于光热机组聚合模型的电力系统优化调度方法，其特征在于，在步骤一中，当一个光热电站内的机组参数是相同时，采用依据所属电站分类的规则进行聚合，将属于同一电站的光热机组聚合到一类。

3.根据权利要求1所述的一种基于光热机组聚合模型的电力系统优化调度方法，其特征在于，步骤四具体为：

采用整数变量和表示类中处于开机状态和发生开停机动作的机组台数，和的取值范围如下式所示：

其中N_c表示类c中的机组台数；

所述整数变量和需满足约束(6)-(11)以模拟类中汽轮机工作状态和启停切换过程，其中为类c中所有机组初始状态0-1参数之和，

为精确描述类c中发生开机动作的机组在时段t处于哪个阶段，引入和来分别表示其处于第一阶段和第二阶段所积累的启动热量，式(13)-(14)表示在启动过程中，汽轮机积累的启动热量小于进热上限，式(15)表示经过两个时段的热量积累，汽轮机达到启动所需热量，式(16)表示在启动过程的第二个时段，进入汽轮机的启动热量和发电热量总和小于进热上限；

此外，汽轮机发电功率及其所能提供的向上和向下备用需满足最大和最小限值约束，同时备用满足爬坡速率限值约束。

4.根据权利要求1所述的一种基于光热机组聚合模型的电力系统优化调度方法，其特征在于，步骤五具体为：

由于是在类的层面建模，所有储热变量都表示该类整体储热及进热出热变化情况，对于储热罐参数，将类中所有单机参数求和得到类的等值参数，储热罐满足最大最小储热量约束、进热及出热速率限值约束、前后时段热量流动关系约束以及初态和末态储能约束；

由于在光热发电机组聚合模型中将不同光热机组的储热罐也同时聚合成了一个整体，引入储热折算系数，折算系数与储热装置功率、容量以及光照资源因素相关，取0.9，将聚合模型中的热罐储热量参数乘以该系数，得到等效的热罐储热量参数进行调整。