[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

说明书

本发明公开了一种蓄热供暖系统动态可调节潜力分析方法及系统，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；建立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。本发明促进了新能源消纳，满足了电网安全稳定运行的需求。

技术领域

本发明涉及一种蓄热供暖系统动态可调节潜力分析方法及系统，属于综合能源系统供暖系统领域。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的基础，是国民经济发展的命脉，而建筑耗能在全部耗能中所占的比例为25％-35％。其中，建筑耗能主要表现在建筑的供暖供冷等形式上。如何在保证满足热负荷需求基础上，充分利用可再生能源，并配合电网精准切负荷，减少电网冲击，是当今世界各国学者和研究人员共同关注的问题。因为煤炭、石油、天然气等传统化石能源具有不可再生性，因此发掘新能源、开展可再生能源的规模化开发利用和充分消纳，已成为解决人类社会发展过程中日益凸显的能源需求增长与能源紧缺、能源利用与环境保护之间矛盾的必然选择。近年来，我国能源结构已开始发生转变，光伏风电等分布式清洁能源占比不断提升。并且“十三五”规划以来，我国大力倡导节能减排，并出台了许多节能降耗的政策。蓄热供暖系统动态可调节潜力分析技术的使用，一方面促进了新能源消纳，实现了能源的清洁利用；另一方面，基于供暖系统可调度潜力分析，满足了电网安全稳定运行的需求。在满足系统供热负荷需求下，减少了碳排放，具有一定的环保价值和实际工程应用前景。

目前的蓄热供暖系统普遍存在着动态可调节潜力分析并不准确，采取人工经验法进行估算，且以静态估计值来代替动态变化值，并未考虑蓄热供暖系统中热水的性能参数变化。另一方面，与大电网友好互动不足，只是单纯的作为用电负荷，不考虑对电网的冲击影响，也没有起到对电网削峰填谷的作用。并且，未考虑可再生能源消纳作用，使得光伏、风力等可再生清洁能源消纳水平严重不足，普遍存在弃风弃光的现象。

发明内容

本发明提供一种蓄热供暖系统动态可调节潜力分析方法及系统，解决了蓄热供暖系统动态可调节潜力不准确、与大电网友好互动不足和光伏、风力等可再生清洁能源消纳水平不足问题。

2、本发明采用的技术方案如下：一种蓄热供暖系统动态可调节潜力分析方法，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；

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。

进一步的，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。进一步的，对光伏发电机组预测出力和风电发电机组预测出力，包括：