[发明专利]一种热力系统作为利益整体参与电力市场的决策方法

权利要求书

1.一种热力系统作为利益整体参与电力市场的决策方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)建立包括水力流动过程与热能传递过程的热力网络模型；

(2)将热力系统看成一个直接参与电力市场的利益体，构建热力系统利益整体运行约束方程；

(3)热力系统利益整体以在电力市场的所获利润最大为目标，协调内部单元出力并进行在电力市场的日前报价决策；

(4)电力市场独立系统运行商接受热力系统利益整体以及系统其他机组的报价，以系统社会福利最大为优化目标进行出清；

(5)用KKT条件将双层模型转化为单层混合整数线性规划模型，通过求解器求解。

2.根据权利要求1所述的一种热力系统作为利益整体参与电力市场的决策方法，其特征在于，步骤(1)中所述热力网络模型包括热网的水力模型和热网的热力模型；

热网的水力模型如下所示，

Bh_f＝0

其中，A是节点支路关联矩阵，是管道流量向量，是节点注入流量，B是环路支路关联矩阵，h_f是管道水头损失向量，h_f是管道水头损失，是管道流量，K是管道阻抗系数；

热网的热力模型如下所示，

其中，Φ是节点注入热功率，T_s是供水温度，T_r是回水温度，T_o，T_i分别表示管道出口、入口的平均温度，T_e表示环境温度，L为管道长度，C_p,w表示管道水比热容，R_p表示每单位长度管道的热阻，T_out是节点混合温度，也是节点下一级管道的入口温度，是由节点流入管道的流量，T_in是注入节点的管道出口温度，是由管道注入节点的流量。

3.根据权利要求1所述的一种热力系统作为利益整体参与电力市场的决策方法，其特征在于：步骤(2)中所述热力系统利益整体由热电联产机组，电锅炉，燃煤锅炉，热网，热负荷组成，其运行需满足内部各元件的运行约束以及内部功率平衡；

其中，热电联产机组约束：抽汽式CHP机组的运行约束可用如下的凸不等式组近似表示。

其中，i为下标，t代表调度周期，为CHP机组电出力，为CHP机组热出力，系数r_i为热电比，为CHP机组i的最大热出力值，和分别CHP机组初凝状态下的最小与最大出力，系数β_i为进汽量不变时，增加供热时电功率的减小量；

电锅炉运行约束：电锅炉的运行约束如下所示，

其中，i为下标，为电锅炉的电功率需求，为电锅炉电负荷最大值，为电锅炉热出力，γ_i为电锅炉的电热转换系数；

燃煤锅炉运行约束：燃煤锅炉的运行约束如下所示，

其中，i为下标，为燃煤锅炉热出力，为燃煤锅炉热出力最大值；

燃煤锅炉运行约束：热负荷的运行约束如下所示，

其中，i为下标，为热负荷i的室内温度，分别为热负荷室内温度的上下限，表示室外温度，为热负荷i的热功率，分别为热负荷的最小值与最大值；

热功率平衡约束：在热网模型的基础上，对于热源节点n与热负荷节点m，节点注入功率需与热源功率与热负荷功率满足如下联系，

其中，Φ_n,t与Φ_m,t分别为热网的热源节点n与热负荷节点m的注入热功率。