[发明专利]一种含蓄热电锅炉负荷的多时间尺度优化调度方法及系统

说明书

本发明涉及一种含蓄热电锅炉负荷的多时间尺度优化调度方法及系统，属于电力系统优化调度技术，在蓄热电锅炉负荷参与电网有功调度的条件下，将调度过程划分为日前、日内、实时三个时间尺度，构建日前调度出力模型、日内调度出力模型和实时调度模型，利用这三个模型对日前、日内、实时的调度计划顺序求解，从多时间尺度调度的角度，对蓄热电锅炉负荷、热电联产机组和风电进行协调优化。

技术领域

本发明涉及电力系统优化调度技术领域，特别是涉及一种含蓄热电锅炉负荷的多时间尺度优化调度方法及系统。

背景技术

随着电网能源转型的不断深入，现代电力系统正在逐步向源荷互动、大规模新能源消纳等方向发展。电能和热能需求是终端能源消耗的最主要部分，大力发展电-热综合能源系统是解决能源枯竭、环境污染等问题的有效手段之一。为实现“碳达峰”“碳中和”目标愿景，构建新型电力系统，需要着力构建清洁低碳、安全高效的能源体系，提升能源清洁利用水平和电力系统运行效率，更好地发挥源网荷储一体化和多能互补在保障能源安全中的作用。

蓄热式电锅炉由电锅炉和蓄热设备构成，以蓄热的形式实现了储能用能。科学调配蓄热电锅炉可调负荷资源，深入开发现有电网低谷时段的“谷中谷”容量资源，将对解决提高电网利用率以及在保证用户冬季取暖舒适度的情况下，提高电能替代的经济性等问题提供有效支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种含蓄热电锅炉负荷的多时间尺度优化调度方法及系统，以在蓄热电锅炉负荷参与电网有功调度的条件下，从多时间尺度调度的角度，对蓄热电锅炉负荷、热电联产机组和风电进行协调优化。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种含蓄热电锅炉负荷的多时间尺度优化调度方法，所述方法包括：

分别构建在蓄热电锅炉负荷参与电网有功调度下的日前调度出力模型、日内调度出力模型和实时调度模型；

配置多种场景模式，并获取每种场景模式下日前的热负荷预测值和电负荷预测值；多种所述场景模式包括发电机组发电量充足场景、发电机组发电量不充足场景、初冬场景和深冬场景；

根据每种场景模式下日前的热负荷预测值和电负荷预测值，利用日前调度出力模型，获得每种场景模式下日前的调度计划；所述调度计划包括热电联产机组启停状态及出力、风电机组出力和蓄热电锅炉负荷调度量；

依据每种场景模式下日前的调度计划和未来日内的风电预测值、热负荷调整量、电负荷调整量，采用日内调度出力模型，获得每种场景模式下未来日内的调度计划；

根据每种场景模式下未来日内的调度计划和未来时段的风电负荷预测值，利用实时调度模型，获得每种场景模式下实时的蓄热电锅炉负荷调度量。

可选的，所述日前调度出力模型包括：以最小化系统调度运行成本为目标的第一目标函数和第一约束条件；

所述第一目标函数为式中，F₁为系统调度运行成本，t和T₁分别为调度周期其中一个时段和日前调度阶段的时段总数，C_CHP为热电联产机组的燃烧成本，S_i为火电机组i的启动成本系数，u_i,t-1和u_i,t为t-1、t时段火电机组i的状态变量，为火电机组i在t时段的蒸汽成本，为火电机组i在t时段的蒸汽生产成本，为火电机组i在t时段的蒸汽运输成本，N为火电机组的数量，C_w为单位弃风成本，为t时段的弃风容量，C_FL为以蓄热式电锅炉负荷为代表的激励型可削减负荷，C_XJ,t、分别为可削减负荷的单位补偿标准和实际响应量；

所述第一约束条件包括网络功率平衡约束、机组运行约束、蓄热式电锅炉运行约束、风力发电约束和用户舒适度约束。