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专利号: 2020100993344
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种考虑热网特性的电热联合系统优化调度方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:设定电热联合系统参数,所述系统参数包括:电、热负荷预测数据,风电预测功率,风电机组、火电机组、热电联产机组的运行参数,热网运行参数;

S2:建立考虑热网特性的电热联合系统优化调度模型,包括:设定所述电热联合系统日煤耗量最小为目标函数,分别考虑能量平衡约束、电网运行约束和热网特性约束;

S3:采用非线性规划求解器对步骤S2得到的所述电热联合系统优化调度模型进行求解,确定考虑热网特性的电热联合系统优化调度策略;

步骤S2中所述热网特性约束包括热电联产机组电热特性约束、温度混合约束、流量连续性约束、管道热延迟约束和温降约束;

其中,所述热电联产机组电热特性约束采用公式(9)表示:公式(9)中,CA,k、CB,k分别为背压、进气工况下热电联产机组k的热电比;mk,t为第t个调度时段内热电联产机组k所在供热管道的热水流量;Tyg,k,t、Tyh,k,t分别为第t个调度时段内供水、回水网络中热电联产机组k所在供热管道的热水温度; 分别为供水网络中热电联产机组所在供热管道的热水温度最大值、最小值; 分别为回水网络中热电联产机组所在供热管道的热水温度最大值、最小值;Cp为热水的比热容;Ek为常数;

所述温度混合约束采用公式(10)和(11)表示:公式(10)、(11)中, 分别为第t个调度时段内供水、回水网络中供热管道i的首端温度; 分别为第t个调度时段内供水、回水网络中供热管道i的末端温度;

Tjg,j,t、Tjh,j,t分别为第t个调度时段内供水、回水网络中热网节点j的热水温度;mwg,i,t、mwh,i,t分别为第t个调度时段内供水、回水网络中供热管道i的热水流量;i为供热管道索引;

j为热网节点索引;Ωs,j、Ωe,j分别为以热网节点j为首端、末端的管道集合;Ωnode为热网节点集合;

所述流量连续性约束采用公式(12)和(13)表示:公式(12)、(13)中, 分别为供水、回水网络中供热管道i的热水流量最大值;

Ωd为供热管道集合;

所述管道热延迟约束采用公式(14)表示:公式(14)中,τwg,i,t、τwh,i,t分别为供水、回水网络中供热管道i的热延迟时间;Li为供热管道i的长度;vwg,i,t、vwh,i,t分别为供水、回水网络中供热管道i的热水流速;

所述管道温降约束采用公式(15)和(16)表示:公式(15)、(16)中, 分别为第t个调度时段内考虑热延迟的供水、回水网络中供热管道i的末端温度;Two,i,t为第t个调度时段内供热管道i的土壤环境温度;

分别为供水网络中供热管道温度最大值、最小值; 分别为回水网络中供热管道温度最大值、最小值;λ为供热管道单位长度上的热效率。

2.根据权利要求1所述的考虑热网特性的电热联合系统优化调度方法,其特征在于,步骤S2中所述目标函数采用公式(1)表示:C=min(CH+CR)      (1)公式(1)中,C为系统日煤耗量;CH为火电机组日煤耗量;CR为热电联产机组日煤耗量;

其中,火电机组日煤耗量CH采用公式(2)表示:公式(2)中,a2,v、a1,v、a0,v为火电机组v煤耗量系数;Pv,t为第t个调度时段内火电机组v的发电功率;v为火电机组索引;t为调度时刻索引;ΩH为火电机组集合;Γ为调度时段集合;

其中,热电联产机组日煤耗量CR采用公式(3)表示:公式(3)中,b5,k、b4,k、b3,k、b2,k、b1,k、b0,k为热电联产机组k煤耗量系数;PR,k,t为第t个调度时段内热电联产机组k的发电功率;QR,k,t为第t个调度时段内热电联产机组k的产热功率;

k为热电联产机组索引;ΩR为热电联产机组集合。

3.根据权利要求1所述的考虑热网特性的电热联合系统优化调度方法,其特征在于,步骤S2中所述能量平衡约束采用公式(4)表示:公式(4)中,PW,o,t为第t个调度时段内风电场o的发电功率;Dm,t为第t个调度时段内电网节点m的用电负荷;o为风电场索引;m为电网节点索引;ΩW为风电场集合;ΩB为电网节点集合。

4.根据权利要求1所述的考虑热网特性的电热联合系统优化调度方法,其特征在于,步骤S2中所述电网运行约束包括运行安全约束、机组爬坡约束、旋转备用约束、电网潮流约束;

其中,所述运行安全约束采用公式(5)表示:公式(5)中, 分别为火电机组v发电功率的最大值、最小值; 为热电联产机组k发电功率的最大值、最小值; 为热电联产机组k产热功率的最大值、最小值; 为第t个调度时段内风电场o发电功率的最大值;

所述机组爬坡约束采用公式(6)表示:公式(6)中, 分别为火电机组v发电功率向上、向下爬坡速率; 分别为热电联产机组k发电功率向上、向下爬坡速率;Δt为调度时段间隔;

所述旋转备用约束采用公式(7)表示:公式(7)中, 分别为第t个调度时段内火电机组v可提供的向下、向上旋转备用容量;Edown、Eup分别为系统向下、向上旋转备用需求;

所述电网潮流约束采用公式(8)表示:公式(8)中,SFl,m为电网线路l对节点m输入电功率的偏移因子;Fl为电网线路l的输电容量;l为电网线路索引;ΩL为电网线路集合。