[发明专利]考虑P2X变工况特性的电力系统调度运行方法

说明书

本发明公开了一种考虑P2X变工况特性的电力系统调度运行方法，包括如下步骤：1)P2X变工况运行特性分析与线性化建模；2)建立考虑P2X变工况特性的电力系统运行约束；3)将P2X变工况运行约束嵌入电力系统调度运行优化模型，并进行求解；4)通过求解优化模型确定电力系统的调度运行方案。本发明能够有效描述P2X在电力系统的实际运行状况，使得运行调度策略兼顾P2X变工况特性与发电机组最优经济出力要求，提升对高比例可再生能源电力系统的分析能力，为高比例可再生能源电力系统的调度运行提供支撑。

技术领域

本发明属于电力系统调度运行技术领域，涉及一种电力系统调度运行方法，尤其涉及一种考虑P2X变工况特性的电力系统调度运行方法。

背景技术

可再生能源大规模并网是未来电力系统发展的重要趋势，高比例可再生能源系统的可再生能源弃电问题严重，提升可再生能源消纳水平是电力系统的关键科学问题。P2X(Power to X)技术通过化工行业的电气化来取代传统的依赖于化石能源的工业生产，用清洁能源产生的电能制备各种无机、有机原材料和燃料(X)，有望在降低碳排放的同时给风、光等可再生能源提供规模化消纳的途径。因此，考虑P2X运行特性的建模研究是未来电力系统调度运行分析的重要问题。

当前P2X技术在世界范围内受到广泛关注。在P2X与电力系统协同运行调度的研究方面，当前研究者针对考虑电解水与甲烷化运行特性的电转气系统日前调度方法、电热泵与燃气锅炉辅助方式下电-热-风耦合调度策略等方面均展开了一定程度的研究。但这些研究较少面向多类型P2X技术，考虑环境温度等因素下、针对不同类型P2X在电力系统中变工况特性的分析研究也不充分，从而无法分析变工况状态下不同类型P2X对电力系统运行与可再生能源消纳的影响。

综上所述，在电力系统调度运行技术领域，需要提出变工况特性的P2X模型，用以进行电力系统调度运行分析，提出符合实际运行情况的电力系统调度运行策略,这正是现有技术中所面临的重要挑战。

发明目的

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种考虑P2X变工况特性的电力系统调度运行方法。针对传统研究中较少涉及基于多类型P2X变工况特性的电力系统优化调度运行分析的问题，本发明提出了面向多类型X介质的 P2X变工况建模方法，建立了不同运行工况下的P2X运行约束，并将生成的约束集嵌入电力系统优化运行模型中进行求解。电力运行调度人员可以根据该方法建模分析电网内多种P2X的运行状态，合理安排各类型发电机组协调出力，从而保证电力系统中的发电经济性要求与可再生能源消纳水平，提供符合实际运行要求的电力系统调度运行策略。

发明内容

本发明提供了一种考虑P2X变工况特性的电力系统调度运行方法，该电力系统应用P2X技术，即用风或光这些清洁能源产生的电能制备各种无机、有机原材料和燃料，所述调度运行方法包括以下步骤：

步骤1：P2X变工况运行特性分析与线性化建模，具体包括，针对多种不同类型的P2X技术，考虑P2X装置的变工况运行特性，建立数学模型，解析化分析多类型P2X参与电力系统运行特性；步骤1进一步包括以下子步骤：

步骤S11：P2X能量转换过程建模，具体为，对不同P2X装置的物理转换过程进行建模，如式(1)所示：

X＝η^X·P (1)，

其中，P为P2X设备的耗电功率，X表示利用P2X设备制取得到的物质或能量，η^X表示设备的能量转换效率，上标X表示不同形式的物质或能量；

步骤S12：P2X变工况特性建模，具体为，对考虑变工况下的P2X的能量转换过程进行建模，如式(2)所示：

X＝η^X(P,θ)·P (2)，