[发明专利]一种蓄热供暖系统动态可调节潜力分析方法及系统

权利要求书

1.一种蓄热供暖系统动态可调节潜力分析方法，其特征在于，包括：

基于气象预测数据，对光伏发电机组预测出力和风电发电机组预测出力；

对蓄热供暖建立通用质量、能量、动量守恒模型，并建立通用管道向外放热模型、放热系数模型和通用管道金属壁热平衡模型；

通过上述模型建立供热管网蓄热能力潜力分析模型和建立蓄热装置储释倍率蓄热能力潜力分析模型；

基于供热管网蓄热能力潜力分析模型和蓄热装置储释倍率蓄热能力潜力分析模型得到蓄热供暖系统动态可调节潜力；

将光伏发电机组预测出力和风电发电机组预测出力以及蓄热供暖系统动态可调节潜力反馈给电力调度中心，由电力调度中心调整蓄热供暖系统出力，最大化消纳可再生能源出力，满足用户热负荷需求，实现蓄热供暖系统与电网的互动；

其中：对蓄热供暖建立通用质量、能量、动量守恒模型，并建立通用管道向外放热模型、放热系数模型和通用管道金属壁热平衡模型，包括：

通用质量守恒模型为：

式中：D为热水流量，D＝Fρw，ρ为热水密度，w为热水流速，y为管道长度，F为供热管管道截面积，τ为时间；

通用能量守恒模型为：

式中：Q₁为管内流动热水向管壁金属放热量；H为热水的焓，P为热水的压力，F为管道截面积；

通用动量守恒模型为：

式中：P_d为单位管长的压力损失，σ为管道内层单位面积摩擦力，d₂为微元体当量直径；

通用管道向外放热模型为：

Q₂＝α₂πd₂(T_j-T_w)＝α₂a₂(T_j-T_w)

式中：Q₂为管道金属管壁向管外放热量，d₂为管道内径，a₂为单位长度管道的内表面积，T_j、T_w分别为金属和管外温度，α₂为放热系数；

放热系数模型为：

α₂≈K₂D^n′≈K₂D^0.8

式中：K₂为常数；n′为常数；

通用管道金属壁热平衡模型：

式中：m_j为单位长度管道的金属质量，c_j为管道的金属比热，Q₁为管内流动热水向管壁金属放热量。

2.根据权利要求1所述的一种蓄热供暖系统动态可调节潜力分析方法，其特征在于，蓄热供暖系统包括：光伏发电机组、风电发电机组、蓄热站、大电网、低压变压器、电能母线、供热管网、用户电负荷、用户热负荷，蓄热站包括：蓄热装置机组和高压热水泵机组，光伏发电机组和风电发电机组通过电能母线与用户电负荷、蓄热站以及低压变压器低压侧端连接，蓄热装置机组与高压热水泵机组相连，并通过供热管网和用户热负荷连接。

3.根据权利要求1所述的一种蓄热供暖系统动态可调节潜力分析方法，其特征在于，对光伏发电机组预测出力和风电发电机组预测出力，包括：

式中，Rⁿ(t)表示第n个光伏发电机组t时段的光照强度，Aⁿ为第n个光伏发电机组的光伏组件面积，为第n个光伏发电机组的温度系数，为第n个光伏发电机组的直流变换环节MPPT效率，βⁿ为第n个光伏发电机组的功率温度系数，为第n个光伏发电机组的环境实际温度，为第n个光伏发电机组的环境参考温度，为第n个光伏发电机组的t时段预测出力，为光伏发电机组t时段总预测出力，n取值为1,…,N，N为光伏发电机组的总个数；ρ₀为空气密度，R^m为第m个风力发电机组的风轮半径，V^m(t)为第m个风力发电机组的t时段风速，为第m个风力发电机组的最大风能利用系数，为第m个风力发电机组的t时段预测出力，为风力发电机组t时段总预测出力，m取值为1,…,M，M为风力发电机组的总个数。