[发明专利]含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合优化方法

说明书

本发明提供一种含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合优化方法，包括：步骤1、根据系统运行成本最小化的调度目标，建立含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合优化目标函数；步骤2、确定所述目标函数的约束条件；步骤3、依据步骤1建立的目标函数及步骤2确定的约束条件，建立含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合优化模型并设计不同场景进行求解，得到周前机组组合方案。本发明以含热电联合机组的综合能源系统的实际运行数据为基础，求得优化后的含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合结果，优化制定综合能源系统内热电联产机组和纯凝火电机组的启停计划，同时满足电力系统和热力系统的运行约束。

技术领域

本发明涉及电力工程领域，具体是一种含热电联合机组的综合能源系统周前 机组(提前一周制定的机组组合)组合优化方法。

背景技术

当前的供热需求与风电消纳之间的矛盾十分突出，矛盾产生的问题原因是在 冬季供暖期间正好是风力发电出力较大时段，为了保证供暖需求，根据现在火电 厂“以热定电”(以热定电是联产系统的一种以供热负荷的大小来确定发电量的 运行方式。“以热定电”中的“热”，是指各种热负荷。以供热负荷的大小来确定 发电量，就叫“以热定电”。也就是说，要根据供热负荷来选择配套的锅炉及汽 轮发电机组，根据蒸汽用量来确定机组的进汽量，相当于把发出的电作为供热的 副产品。)的运行方式，火电厂电出力将挤占风力发电消纳空间，导致出现弃风 弃电现象，不利于可再生能源的消纳。

本申请的发明人在实现本发明的过程中经过研究发现：为了解决上述问题， 需要松弛“以热定电”模式下的热电强制约关系，通过改进供热机组的热电运行 模式提升系统消纳大规模风电的灵活性。区域集中供热网络能够为供热机组作为 众多北方城市的基础公共设施，将其纳入综合能源系统可以提供额外的灵活性。 实际规模的区域集中供热网由成千上万绝热管道组成，具有巨大的储热能力。

在含热电联合机组的综合能源系统中，不再局限于对电力系统孤立分析，而 是将热力系统的采集监视数据加以利用，在已有风功率预测、电负荷预测数据的 基础上，加入热负荷预测数据作为输入条件，实现“热电联合”运行。与此同时， 充分利用供热系统的热惯性，可打破“火电厂最小运行方式”的刚性约束，在不 影响热用户舒适度的前提下(考虑1天内的供热总量平衡约束)，扩大机组供热 出力调整空间，进而可根据风电预测情况，在弃风严重时段安排相应的机组停机 计划，给风电腾出消纳空间，促进风电消纳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合 优化方法，松弛“以热定电”模式下的热电强制约关系，建立考虑时段内供热总 量平衡的周前含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合模型，含热电联合机 组的综合能源系统周前机组以最小化热电联合系统运行总成本为目标，通过改进 供热机组的热电运行模式提升系统消纳大规模风电的灵活性，优化制定综合能源 系统内热电联产机组和纯凝火电机组的启停计划，同时满足电力系统和热力系统 的运行约束。

本发明采用的技术方案如下：

一种含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合优化方法，包括以下步骤：

步骤1、建立目标函数

根据系统运行成本最小化的调度目标，建立含热电联合机组的综合能源系统 周前机组组合优化目标函数，所述系统运行成本包括常规火电、热电联产运行成 本、以及弃风惩罚成本，所述目标函数由式(1)表示：

式中：T表示调度周期，分别表示常规火电、热电联产运行成本，表示弃风惩罚成本；

步骤2、确定所述目标函数的约束条件

所述约束条件包括系统电约束、系统热约束、常规火电机组约束、CHP机 组约束、风电机约束五大类；