[发明专利]一种计及电-热需求侧响应的热电联产机组配置方法

摘要

本发明公开了一种计及电‑热需求侧响应的热电联产机组配置方法。采集获得电网与热网的已知基础网络数据，处理获得热电联产机组机组配置的权重目标值、电压偏差系数的权重目标值、年电网有功损耗的权重目标值、电网需求侧响应的权重目标值、热网需求侧响应的权重目标值，综合获得各负荷节点连接单位容量热电联产机组的加权后的总目标值；找出总目标值最低的对应负荷节点作为热电联产机组的安装位置，计算热电联产机组的安装容量，进行配置。本发明方法能减少热电联产机组的安装容量，为电‑热联合系统的优化运行提供更加合理的热电联产机组的安装位置分布与容量选择，避免不必要与不合理的热电联产机组的资源浪费。

主权项

1.一种计及电‑热需求侧响应的热电联产机组配置方法，其特征在于：本发明方法包括以下几个步骤：1)通过电网中的传感器或者通过工具采集获得以下电网与热网的已知基础网络数据，包括：电‑热联合系统：总节点数n；燃气价格C_gas；天然气低热值L_n；微型燃气轮机发电效率η_MT；电网：额定电压V_N、第i个负荷节点的实际电压V_i；负荷等级k；第L条支路在k负荷等级下的功率损耗PL_L.k；三个典型负荷等级下的年总持续时间T_k；第i个负荷节点的电负荷P_IL.i；热网：管道单位长度的传热系数λ、供热网的额定温度T_s.N、回热网的额定温度T_o.N、全年第i个热力负荷节点的热能消耗功率φ_Load.i；第i个负荷节点的热负荷P_HL.i；热电联产机组：P_CHP.i为第i个节点的热电联产机组的电能出力功率，φ_CHP.i为第i个节点的热电联产机组的热能出力功率；热电联产机组初始购买和安装而产生的配置权重值C_PI；运行和维护而产生的配置权重值C_OM；全网热电联产机组机组总产能∑P_CHP；2)依次针对每个热电联产机组，根据以下公式，利用热电联产机组初始购买和安装而产生的配置权重值C_PI、运行和维护而产生的配置权重值C_OM、燃气价格C_gas、天然气低热值L_n、微型燃气轮机发电效率η_MT、全网热电联产机组机组总产能∑P_CHP，计算热电联产机组机组配置的权重目标值f₁：3)根据以下公式，利用电网额定电压V_N与第i负荷节点实际电压V_i，计算各负荷节点的电压实际值与电压额定值的电压偏差系数的权重目标值f₂：4)通过以下公式，利用全年三个典型的电力负荷节点的平均网络损耗PL_k，三个典型负荷等级下的年总持续时间T_k，计算年电网有功损耗的权重目标值f₃：其中，PL_k为k负荷等级下的平均网络损耗，利用第L支路在k负荷等级下的功率损耗PL_lk求得：5)通过以下公式，获得电网需求侧响应的权重目标值f₄：其中，x、X分别为参与可中断负荷的节点与其节点集合，P_ILx、T_ILx分别为第x个节点的中断负荷和中断时间，p_c为可中断负荷的单位补偿费用，P_z为配电网的总有功功率，T_max为配电网年最大负荷利用小时数；6)通过以下公式，获得热网需求侧响应的权重目标值f₅：其中，y、Y分别为参与电转热的节点与其节点集合，P_HLy、T_HLy分别为第y个节点的电转热负荷和电转热时间，C_H为电转热负荷的单位补偿与额外损耗费用。7)通过以下公式，计算加权后的总目标值F：其中：其中，w_j为权重目标值f_j对应权重，权重目标值f_j是指步骤2)～步骤6)所提的热电联产机组机组配置的权重目标值f₁、电压偏差系数的权重目标值f₂、年电网有功损耗的权重目标值f₃、电网需求侧响应的权重目标值f₄、热网需求侧响应的权重目标值f₅，f_i^original为未安装热电联产机组时原始热电联合系统的各权重目标值；8)通过上述公式(1)～公式(7)获得各负荷节点连接单位容量热电联产机组的加权后的总目标值F；9)对比各负荷节点连接单位容量热电联产机组的加权后的总目标值F，找出加权后的总目标值F最低的对应负荷节点作为热电联产机组的安装位置；10)运用遗传算法计算步骤9)获得的热电联产机组的安装位置处最低的加权后的总目标值F并得到热电联产机组的安装容量；11)针对每一增设的新热电联产机组重复上述步骤进行配置迭代，选择增设的新热电联产机组的安装位置，并获得热电联产机组的安装容量，作为配置结果；并且每次配置迭代后，判断配置迭代是否收敛，若收敛，将各个热电联产机组以最终结果的安装容量安装于最终结果的热电联产机组的安装位置。