包含儲熱的風電供暖系統調度方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及新能源與高效節能技術領域，尤其設及一種包含儲熱的風電供暖系統 調度方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 我國北方地區風力資源豐富，風電裝機規模逐年擴大，然而此地區在冬季供暖期 間棄風嚴重，已經成為制約風電發展的首要瓶頸。并且，在風電大量棄風的同時，采用燃煤 鍋爐等形式的供暖系統會大量消耗化石能源并排放污染物。
[0003] 風電出力具有波動性和不確定性，其和電力負荷需求之間不匹配，利用風電供暖 一方面可W增加系統負荷，減小棄風，另一方面加入儲熱裝置可W在風電出力大的時段將 多余的能量存儲起來，在風電出力小的時段釋放能量保證供暖需求。采用風電供暖，可W減 少棄風并實現節能減排，效益巨大，目前發展迅速。
[0004] 為了將含儲熱的風電供暖系統方便地加入現有的電網日內滾動計劃調度系統中， 要首先建立包含儲熱的風電供暖系統的日內滾動計劃調度模型，W將該模型加入現有的電 網日內滾動計劃調度系統中，確定風電供暖系統的日內滾動計劃用電曲線。然而，現有技術 方案中所建立的風電供暖系統的日內滾動計劃調度模型包含整個儲熱系統的熱力運行狀 態作為決策變量，當系統中大量建設風電供暖系統時，如果采用現有的風電供暖系統模型 進行日內滾動計劃計算，會出現待確定決策變量的多的問題，無法實現方便的將風電供暖 系統加入電網已有的日內滾動計劃制定系統中的目的，不利于實現風電供暖系統的優化控 制。
【發明內容】
[0005] 為解決上述技術問題，本發明一方面提出了一種包含儲熱的風電供暖系統調度方 法，該方法包括：
[0006] 獲取所述風電供暖系統的設備參數、日前計劃用電功率和日前熱負荷預測值，W 根據所述設備參數、日前計劃用電功率和日前熱負荷預測值確定日前儲熱裝置的儲熱量變 化曲線；
[0007] 其中，所述日前計劃用電功率為根據日前發電計劃確定的次日的用電功率，所述 日前熱負荷預測值為日前熱負荷預測的結果；
[000引獲取次日預設時間段的電供熱系統的實際用電功率和所述電供熱系統的實際熱 負荷，W及所述預設時間段的下一時間段的電供熱系統供熱負荷預測值；
[0009] 根據所述設備參數、所述儲熱量變化曲線、所述實際用電功率、所述實際熱負荷W 及所述電供熱系統供熱負荷預測值建立W所述風電供暖系統的用電功率作為決策變量的 日內滾動計劃調度模型；
[0010] 根據所述日內滾動計劃調度模型進行日內滾動發電調度。
[0011] 優選地，所述設備參數包括電熱轉換系數Ceh、最大用電功率Peh,max、次日初始時刻 的初始儲熱容量So、最大儲熱容量SmaxW及平均漏熱損失率klDss。
[0012]優選地，所述日前儲熱裝置的儲熱量變化曲線的模型為：
[0014] Hloss = klossSmax/24
[0015] A t = 24/N
[0016] 其中，馬<，/ = ：1，2，...，^，為所述日前儲熱裝置儲熱量；巧1,為日前計劃用電功率； 巧L，,為曰前熱負荷預測值;出。SS為每小時平均漏熱損失功率；A t為采樣點間隔時間;klDSS 為次日一天的漏熱損失率;Smax為最大儲熱容量;N為次日一天的采樣點數;i為次日各采樣 點的序數。
[0017] 優選地，所述日內滾動計劃調度模型的電加熱裝置的功率約束為：
[001引0這巧、，《巧,,觸，的=為+1，…，《0 + iVg -1 ;
[0019]其中，PeM為日內滾動計劃用電功率;Peh,max為日內滾動計劃用電功率的最大值，to 為所述預設時間段的下一時間段的起始時刻。
[0020]優選地，所述日內滾動計劃調度模型的儲熱裝置的儲熱量約束為：
[0022]其中，
[0024]式中，為實際熱負荷功率；為實際漏熱損失功率；&。為從t = 0時刻初 始狀態So運行到時刻t = to時刻時，電供熱系統的儲熱量，計算如下式所示
[0026]優選地，所述日內滾動計劃調度模型的用電量約束為：
[002引 其中，
[0030] 另一方面，本發明還提供了一種包含儲熱的風電供暖系統調度裝置，該裝置包括：
[0031] 儲熱量確定單元，用于
[0032] 獲取所述風電供暖系統的設備參數、日前計劃用電功率和日前熱負荷預測值，W 根據所述設備參數、日前計劃用電功率和日前熱負荷預測值確定日前儲熱裝置的儲熱量變 化曲線；
[0033] 其中，所述日前計劃用電功率為根據日前發電計劃確定的次日的用電功率，所述 日前熱負荷預測值為日前熱負荷預測的結果；
[0034] 運行情況獲取單元，用于獲取次日預設時間段的電供熱系統的實際用電功率和所 述電供熱系統的實際熱負荷，W及所述預設時間段的下一時間段的電供熱系統供熱負荷預 測值；
[0035] 調度模型建立單元，用于根據所述設備參數、所述儲熱量變化曲線、所述實際用電 功率、所述實際熱負荷W及所述電供熱系統供熱負荷預測值建立W所述風電供暖系統的用 電功率作為決策變量的日內滾動計劃調度模型；
[0036] 發電調度單元，用于根據所述日內滾動計劃調度模型進行日內滾動發電調度。
[0037] 優選地，所述設備參數包括電熱轉換系數Ceh、最大用電功率Peh,max、次日初始時刻 的初始儲熱容量So、最大儲熱容量SmaxW及平均漏熱損失率klDss。
[0038] 優選地，所述日前儲熱裝置的儲熱量變化曲線的模型為：
[0039] 巧=&+Z(巧好L,-巧。M).翁 i=i)
[0040] Hloss = klossSmax/24
[0041 ] A t = 24/N
[0042] 其中，夢，f = l，2，...，為所述日前儲熱裝置儲熱量；巧,為日前計劃用電功率； WL,,為日前熱負荷預測值;HlDSS為每小時平均漏熱損失功率；At為采樣點間隔時間;klDSS 為次日一天的漏熱損失率;Smax為最大儲熱容量;N為次日一天的采樣點數;i為次日各采樣 點的序數。
[0043] 優選地，所述日內滾動計劃調度模型的電加熱裝置的功率約束為：
[0044] 0《每，芝順，祈= 為+ ?) -1
[0045] 其中，Peh,t為日內滾動計劃用電功率;Peh,max為日內滾動計劃用電功率的最大值，to 為所述預設時間段的下一時間段的起始時刻，No為所述預設時間段的下一時間段的時段長 度；
[0046] 所述日內滾動計劃調度模型的儲熱裝置的儲熱量約束為：
[0047] 及化-藝戶如全&,龍，=〇'，I'...'-，％ _ 1' .， -問百
[004引 其中，
[0化0]式中，w/。'。,,,,為實際熱負荷功率;巧I,,i:為實際漏熱損失功率;&。為從t=〇時刻初始 狀態So運行到時刻t = to時刻時，電供熱系統的儲熱量，計算如下式所示
[0051] 或=&,+教Q巧;所。; 片O
[0052] 所述日內滾動計劃調度模型的用電量約束為：
[0054]其中，
[0056] 本發明通過建立包含儲熱的風電供暖系統的日內滾動計劃調度模型，將含儲熱的 風電供暖系統方便地加入現有的電網日內滾動計劃調度系統中，進而通過確定風電供暖系 統的日內滾動計劃用電曲線，進行日內滾動發電調度。本發明提供的日內滾動線性調度模 型僅將含有風電供暖系統用電功率作為決策變量，方便將風電供暖系統加入電網已有的日 內滾動計劃制定系統中，進而可W實現風電供暖系統的優化控制。
【附圖說明】
[0057] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明 的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根據 運些附圖獲得其他的附圖。
[005引圖1示出了本發明一個實施例的包含儲熱的風電供暖系統調度方法流程圖；
[0059] 圖2示出了本發明一個實施例的包含儲熱的風電供暖系統調度裝置結構框圖。
【具體實施方式】
[0060] 為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發明 一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有 做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0061] 圖1示出了本發明一個實施例的包含儲熱的風電供暖系統調度方法流程圖；如圖1 所示，該方法包括：
[0062] SI:獲取所述風電供暖系統的設備參數、日前計劃用電功率和日前熱負荷預測值， W根據所述設備參數、日前計劃用電功率和日前熱負荷預測值確定日前儲熱裝置的儲熱量 變化曲線；
[0063] 其中，所述日前計劃用電功率為根據日前發電計劃確定的次日的用電功率，所述 日前熱負荷預測值為日前熱負荷預測的結果；
[0064] S2:獲取次日預設時間段的電供熱系統的實際用電功率和所述電供熱系統的實際 熱負荷，W及所述預設時間段的下一時間段的電供熱系統供熱負荷預測值；
[0065] S3:根據所述設備參數、所述儲熱量變化曲線、所述實際用電功率、所述實際熱負 荷W及所述電供熱系統供熱負荷預測值建立W所述風電供暖系統的用電功率作為決策變 量的日內滾動計劃調度模型；
[0066] S4:根據所述日內滾動計劃調度模型進行日內滾動發電調度。
[0067] 本實施例通過建立包含儲熱的風電供暖系統的日內滾動計劃調度模型，將含儲熱 的風電供暖系統方便地加入現有的電網日內滾動計劃調度系統中，進而通過確定風電供暖 系統的日內滾動計劃用電曲線，進行日內滾動發電調度，并且，由于本發明提供的日內滾動 線性調度模型僅將含有風電供暖系統用電功率作為決策變量，因此可方便的將風電供暖系 統加入電網已有的日內滾動計劃制定系統中，進而可W實現風電供暖系統的優化控制，保 證了電網調度運行的安全性和經濟性。
[0068] 本實施例中，設備參數可W包括電熱轉換系數Ceh、最大用電功率Peh,max、次日初始 時刻的初始儲熱容量So、最大儲熱容量SmaxW及平均漏熱損失率klDss。
[0069] 在此基礎上，日前儲熱裝置的儲熱量變化曲線的模型為：
[0070] 《=馬+ Z(巧,-姆地,-巧4-給 /=〇-
[0071 ] Hloss 二 klossSmax/24
[0072] A t = 24/N
[0073] 其中，譚，f = U，...，W，為所述日前儲熱裝置儲熱量；巧,,為日前計劃用電功率； W/l,,為日前熱負荷預測值;HlDSS為每小時平均漏熱損失功率；At為采樣點間隔時間;klDSS 為次日一天的漏熱損失率;Smax為最大儲熱容量;N為次日一天的采樣點數;i為次日各采樣 點的序數。