[发明专利]一种提升电-热综合能源系统弃风消纳能力的方法

说明书

本发明属于电‑热综合能源系统领域，具体地而言为一种提升电‑热综合能源系统弃风消纳能力的方法。包括：确定电‑热综合能源系统结构；根据电‑热综合能源系统结构确定各个综合能源系统设备的数学模型；确定电‑热综合能源系统中的目标函数确定电‑热综合能源系统中的约束条件；确定电负荷、热负荷和风电预测数值；优化求解电‑热综合能源系统中各个设备的出力情况；根据各个设备的出力，确定调度部门的调度计划。解决弃风问题主要通过制热装置，在弃风多时，将多余的风电转换成热能，用来供热或者通过储热装置进行存储，解耦热电耦合，提升系统的调节能力。

技术领域

本发明属于综合能源系统领域，具体地而言为一种提升电-热综合能源系统弃风消纳能力的方法。

背景技术

近年来，风电的大规模接入，由于其不确定性影响着系统的稳定运行，因此为了保证为保证运行过程中的供需平衡，电力系统有必要具备一定的应变和响应能力，即系统的灵活性，以尽可能消除或减小不确定因素带来的负面影响，保证电力系统的安全稳定运行。

目前主要通过以下方法来提升综合能源系统的灵活性：第一，利用储能技术和风电的互补特性，特别是储热装置，可以打破“以热定电”的热电耦合关系，但是单独加入系统对弃风的消纳能力差；第二，利用需求侧响应，利用热负荷惯性，可以根据电负荷、热负荷及风电出力情况，风大时多供应热力，风小时减少热力供应，其投资成本很小，但是其效果不如加入储热装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种提升电-热综合能源系统弃风消纳能力的方法，消除或减小不确定因素带来的负面影响，保证电力系统的安全稳定运行。

本发明是这样实现的，一种提升综合能源系统弃风消纳能力的方法，该方法包括：

确定电-热综合能源系统结构；

根据电-热综合能源系统结构确定各个综合能源系统设备的数学模型；

确定电-热综合能源系统中的目标函数；

确定电-热综合能源系统中的约束条件；

确定电负荷、热负荷和风电预测数值；

优化求解电-热综合能源系统中各个设备的出力情况；

根据各个设备的出力，确定调度部门的调度计划。

进一步地，所述电-热综合能源系统为解耦热电联产机组的热电耦合关系，用于提高电网风电接纳能力；在热电联产机组侧加装储热装置，以达到解耦热电耦合特性的目的，提高电力系统优化配置能力，增强电网消纳弃风的能力；并在电网负荷侧设置电锅炉和热泵，用于实现协调供热，同时达到供热与消纳弃风的目的。

进一步地，根据电-热综合能源系统结构确定各个综合能源系统设备的数学模型如下：

(1)风电机组的约束：

式中：为t时刻风电的实际发电量，P_wind,t为t时刻风电的预测发电量；

(2)CHP约束：

式中：P_chp,t和Q_chp,t表示t时刻CHP的电功率和热功率；和表示CHP电功率的下限和上限，和表示CHP热功率的下限和上限；

max(C_v·Q_chp,t+P_chp,D,C_m·Q_chp,t+P_chp,C)≤P_chp,t≤C_v·Q_chp,t+P_chp,A       (4)