CN102510076B - 背压式热电联产机组的热电调度系统及调度方法 - Google Patents

Abstract

一种调节供电和热水的热电调度系统，包括背压式热电联产机组、空调器热泵、电能表、散热器、耗热计量表及采集所述电能表检测的耗电数据及耗热计量表检测的采暖耗热数据的第一和二远程集中控制器、通过第一和第二程集中控制器控制所述热电联产机组、空调器热泵及散热器运行的调度控制装置。本发明通过采集用户至热源的管道距离，利用该管道距离合理将热电联产机组的供电出力和热水出力进行调度，使电力负荷平准化，达到了“削峰填谷”的效果，避免浪费燃料资源，同时使得调度更加的及时、准确。

Description

背压式热电联产机组的热电调度系统及调度方法

技术领域

本发明涉及城市综合能源供应系统，尤其涉及一种利用对采暖冷负荷的调度实现电力系统最优化控制的方法。

背景技术

由于我国经济的发展和产业结构的调整，电力系统存在的电力峰谷差在逐年增长。电力峰谷差拉大使电力设备平均利用小时数下降，发电效率下降，经济效益降低，电网安全运行受到巨大威胁。现在电网调峰主要采用纯凝式火电机组，但其特点是：容量不足、能耗巨大、经济性差；而抽凝式热电联机组按有关的规定，以“以热定电”方式运行，造成电力负荷低谷期发电量过剩，而电力负荷高峰期发电量不足。图1为电力负荷曲线。

背压式热电联产机组产出的采暖热水，由于输送距离及热水流速的限制，送达用户具有一定的距离，而产出的电力则可以瞬间到达用户；现有技术中，没有根据背压式热电联产机组与采暖用户之间的距离，合理对背压式热电联产机组进行调度控制的系统及方法，使得调度更加的及时、准确，避免浪费能源。

发明内容

本发明的目的是建立一种热电调度系统及其调度方法，当需要降低热水供应量时，使用机组的发电量，将其转换为热量，补充由于降低热水供应量导致的供热不足，从而填补了用电低谷。该系统根据背压式热电联产机组与采暖用户之间的距离，合理对背压式热电联产机组的发电量和出热量，以及热泵用户的耗电量和供热量进行控制，调节在用电高峰和低谷时的能耗。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热电联合调度系统，其特征在于，包括：供给侧设备、检测及控制设备和多个用户侧设备；供给侧设备包括：用于发电和提供热水的背压式热电联产机组；每个用户侧设备包括：由上述机组发出的电力驱动的热泵装置；由上述机组提供热水的采暖散热器；非采暖的耗电装置；检测及控制设备包括：远程集中控制器，采集一段时间内的以下数据：所述机组的供暖热出力量和发电出力电量；耗电总量；热水消耗数据即耗热量；用户与热源即上述机组之间的距离；综合调度控制装置，根据上述距离，计算下一时段由于减少热水供应导致的制热装置中的热水供应不足的热量，该供应不足的热量用所述热泵装置的发热量来补充，即热泵装置耗电发热；由此计算下一时段包括热泵装置在内的用电负荷耗电总量，根据对用电负荷耗电总量不同的控制目标，设定不同的目标函数，从而得到机组的输出电能、热能控制信号及热泵装置用电量控制信号和供热量信号；远程集中控制器根据机组的输出电能、热能控制信号，控制机组的供暖热出力量和发电出力电量；并根据热泵装置用电量控制信号和供热量信号分别控制热泵供暖量和关闭散热器量。

计算热水供应不足的热量时，还要根据热水发热的热惯性时间计算。

所述目标函数为对用电负荷耗电功率总量求标准差，当该值最小时，达到电力负荷平准化。所述热泵装置为空调。

所述远程集中控制器包括第一和第二远程集中控制器，分别采集供给侧设备和用户侧设备的信息并向其发出控制信号；综合调度控制装置对上述采集的信息进行运算和控制。

所述检测及控制设备还包括：检测所述耗电装置耗电量的电表；控制所述热泵装置的发热量的遥控开关；用于检测所述采暖散热器热水消耗的数据的消耗计量表；控制采暖散热器的流水阀门遥控开关；机组的控制执行装置。

所述热电联产机组控制执行装置包括调度控制信号收发编码存储器、驱动电路及控制装置，所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存储器解码以后生成背压式热电联产机组调度控制指令，经过驱动电路输出的信号触发控制装置，控制装置再控制背压式热电联产机组的阀门动作。

综合调度控制装置通过电力光纤与云计算计算服务系统连接，对采集的数据进行云计算。

还提出了一种调度控制方法，对上述调度系统进行合理地调度控制。

现对于现有技术，本发明的有益效果在于：合理将热电联产机组的供电出力和热水出力进行调度，使电力负荷平准化，达到了“削峰填谷”的效果，避免浪费燃料资源，同时使得调度更加的及时、准确。

附图说明

图1为电力负荷曲线图；

图2为本发明的热电联合调度系统电路图；

图3为第二远程集中控制器的组成图；

图4为背压式电联产机组控制执行装置118的组成图；

图5为综合调度控制装置115的组成图；

图6为云计算计算服务系统917的连接图；

图7为平准化后的负荷曲线与原始曲线比较图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

请参照图2所示，本发明的一种热电联合调度系统包括：供给侧设备、检测及控制设备和多个用户侧设备。

供给侧设备包括：用于产出电力和采暖热水的背压式热电联产机组A，该机组在其减小热水供应量时，只能够降低发电量；

每个用户侧设备包括：

通过电力电缆113与所述背压式热电联产机组A并联的空调器热泵108，所述空调器热泵108由所述燃背压式热电联产机组A产生的电能驱动而产生采暖热能；以及由背压式热电联产机组A供电的非采暖耗电装置(附图2中未画出)；

通过供热管道114与所述背压式热电联产机组A相连接的热水式采暖散热器110，所述背压式热电联产机组A生产的热水流入所述热水式采暖散热器110中产生采暖热能；

检测及控制设备包括：

电能表109，用于检测耗电数据；

控制空调器热泵108的空调器热泵遥控开关117；

热水式采暖散热器热水消耗计量表111，用于检测所述热水式采暖散热器110热水消耗的数据；

采集用户非采暖用电的电表(未图示)；

控制热水式采暖散热器110的热水式采暖散热器流水阀门遥控开关116；

第一远程集中控制器1121，采集背压式热电联产机组A的燃料投入量，蒸汽进气量，供暖出力热水流量和发电出力电量；并将采集的背压式热电联产机组A的燃料投入量，蒸汽进气量，供暖出力热水流量，发电出力电量传送给综合调度控制装置115；

第二远程集中控制器1122，采集所述空调器热泵专用电能表109检测的耗电数据；记载热水式采暖散热器110与背压式热电联产机组A之间的管道距离信息；采集热水式采暖散热器热水消耗计量表111检测的热水消耗数据；采集用户输入的热惯性时间数据；然后再将空调器热泵的耗电数据、热水式采暖散热器110的管道距离信息、热水消耗数据和热惯性时间数据传送给综合调度控制装置115；

综合调度控制装置115，由背压式热电联产机组A的供暖出力热水流量、背压式热电联产机组A的发电出力电量、用户的热水式采暖散热器110的管道距离信息、用户的非采暖用电数据和用户的热水消耗数据和用户输入的热惯性时间，生成调度控制信号；

第一远程集中控制器1121接收综合调度控制装置115所发出的调度控制信号，并用该调度控制信号控制背压式热电联产机组A的机组控制执行装置118动作；

第二远程集中控制器1122接收综合调度控制装置115所发出的调度控制信号，并用该调度控制信号分别驱动空调器热泵遥控开关117、热水式采暖散热器流水阀门遥控开关116执行开关机动作；

终端用户处的空调器热泵108通过输电线路113与背压式热电联产机组A并联，可由背压式热电联产机组A产生的电能联合驱动空调器热泵108产生采暖热能，进而为空调用户提供采暖供热。空调器热泵108还包括空调器热泵开关⑤。

请参照图2，所述电能表109与所述空调器热泵108耦合；空调器热泵遥控开关117连接空调器热泵108，用于控制空调器热泵108的开关。电能表109通过导线与空调器热泵108单独连接，用于检测所述空调器热泵108采暖的耗电数据。散热器110，通过供热管道114与背压式热电联产机组A相连接，并由背压式热电联产机组A产出的热水流入所述散热器110中产生采暖热能。热水消耗计量表111，与散热器110相耦合，用于检测散热器110的采暖耗热数据。散热器110设有开关阀门⑥。第二远程集中控制器1122，采集空调器热泵专用电能表109检测的耗电数据并传送给综合调度控制装置115；采集热水式采暖散热器热水消耗计量表111检测的热水消耗数据，并记载该热水式采暖散热器110与背压式热电联产机组A之间管道距离信息，然后再将热水消耗数据和管道距离信息传送给综合调度控制装置115。

请参照图3所示，第二远程集中控制器1122包括空调电表脉冲计数器、非采暖电表脉冲计数器(未图示)、采暖热水流量脉冲计数器、脉冲信号编码转换器、计量信号放大发射器，控制信号接收解码器和控制信号遥控发射器；空调电表脉冲计数器连接空调器热泵专用电能表109，用于检测空调器热泵专用电能表109检测的耗电数据，空调电表脉冲计数器检测得到的耗电数据脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置115；

非采暖电表脉冲计数器连接用户非采暖电表，用于检测用户非采暖耗电数据(即，除空调热泵耗电以外的用户耗电数据)，用户非采暖耗电数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置115；

采暖热水流量脉冲计数器连接热水式采暖散热器热水消耗计量表111，用于检测热水式采暖散热器热水消耗计量表111的采暖流量数据，采暖热水流量脉冲计数器检测得到的采暖流量数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后和热水式采暖散热器110与背压式热电联产机组A之间的管道距离信息传送至综合调度控制装置115；

控制信号接收解码器，接收综合调度控制装置115发出的调度控制信息并进行解码，然后通过控制信号遥控发射器将控制信号发送给空调器热泵遥控开关117、热水式采暖散热器流水阀门遥控开关116执行动作。

请参照图4所示，机组控制执行装置118包括调度控制信号收发编码存储器302、驱动电路303及控制装置304，所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存储器302解码以后生成机组调度控制指令，经过驱动电路303输出的信号触发控制装置304，控制装置304再控制背压式热电联产机组A的阀门动作。

请参照图5，综合调度控制装置115包括：

接收用户非采暖耗电数据、用户热水消耗数据、用户管道距离信息、背压式热电联产机组A的供暖出力热水流量、背压式热电联产机组A的发电出力电量第一数据接收单元201；将接收到的所有数据进行解码的数据解码器单元202；对解码后的所有数据进行存储的数据存储器单元203；生成调度控制信号的调度控制信号计算单元204；将所述调度控制信号进行编码的信号编码器205；及将编码后的调度控制信号传递给第一远程集中控制器1121、第二远程集中控制器1122的发送单元206。

请参照图6，综合调度控制装置115通过电力光纤120与云计算计算服务系统917连接，并驱动云计算计算服务系统917计算，以获得调度控制信号；综合调度控制装置115通过电力光纤120接收云计算计算服务系统917计算获得的调度控制信号，然后经由电力电缆或无线传输方式发布该调度控制信号给第一远程集中控制器、第二远程集中控制器。

本发明热电联合调度系统的调度方法包括以下步骤：

2研究步骤

i.测量

(1)测量供给侧：机组发电出力功率P_CHP(t)和热出力功率H_CHP(t)；

(2)测量N个用户侧数据；

a)0～N个用户距机组的管道距离S_i，i＝0～N；

以ΔT为采样周期，采集0～T时间段内以下数据：

b)0～N个用户以前各时段的耗电功率P_i(t)；

c)0～N个用户以前各时段的耗热功率H_i(t)；

d)0～N个用户以前各时段的热泵装机容量

ii.计算

(1)计算所有用户总的用电量功率

(2)根据(1)中计算出的各时段总用电量功率P_sum(t)和步骤i中测量的H_CHP(t)、P_CHP(t)，预测未来一段时间T～2T的电力负荷功率P_load(t)，机组发电出力功率P_CHP(t)和热出力功率H_CHP(t)；

(3)用户分组：计算每个用户到机组的等效距离

将相同的s_i的用户分为同一组，计为第l组，l＝s_i，总计为L组，L为自然数；v为热水在管道中的流速，ΔT为单位调节时间即上述采样周期，T_i代表用户输入的热惯性时间，即用户可接受的停止供暖时间；

(4)对(3)中分得的L组，分别求出各组所有用户的总采暖负荷功率H_load(l)，和热泵装机总容量P_EHP(l)：

H_load(l)＝∑H_i(t，l)；H_i(t，l)为第l组用户i在t时刻的采暖负荷；

为第l组用户i的热泵容量；

iii.控制计算

(1)目标函数

$\mathrm{\Δp}=\sqrt{\frac{\underset{t=T}{\overset{2T}{\mathrm{\Σ}}}{(p_{\mathrm{load}}\left(t\right)-{\stackrel{\‾}{p}}_{\mathrm{load}})}^2}{T+1}}---\left(15\right)$

其中平准化后的等效负荷定义如下：

p_load(t)＝P_load(t)-(p_CHP(t)-P_CHP(t))+p_EHPs(t)；            (16)

其中，p_load(t)是调节后的等效用电负荷功率，p_CHP(t)是调节后热电联产发电功率，p_EHPs(t)是t时所有用户耗电功率；

等效电力负荷平均值，定义如下：

${\stackrel{\‾}{p}}_{\mathrm{load}}=\frac{\underset{t=T}{\overset{2T}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{\mathrm{load}}\left(t\right)}{T+1}---\left(17\right)$

(2)约束方程

a)热负荷平衡方程

热泵用电供暖代替热电联产热水供暖出力的不足是方法的核心，如果Δh(t)表示第t时段热电联产热水供暖不足的功率，则，其表达式为：

Δh(t)＝|H_CHP(t)-h_CHP(t)|                            (18)

其中，h_CHP(t)是调节后热电联产供暖热出力功率，H_CHP(t)是步骤ii中的预测值；

第t时段热电联产热水供给不足是由各个用户组使用热泵耗电采暖获得的，由于热水传输的延时性，热水不足的影响也存在延时，而这个延时随着用户组距离的变化而变化；例如，根据上文中将所有用户分为近似的0，1，..，l，..，L用户组，对于第1用户组，热水流到其的时间为一个单位调度时长，所以热水不足也将会在第t+1时段影响到第1用户组，同理，热水不足将会在第t+1影响到第l用户组；终上所述，第t时段热电联产热水供给不足将由0～L用户组的热泵分别在t～t+L时段通过用电来补偿。具体公式为：

$\mathrm{\Δh}\left(t\right)=\underset{l=0}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{\mathrm{EHP}}(t+l,l)(t+l\≤T)---\left(19\right)$

h_EHP(t+l，l)为t+l时刻第l组用户热泵的供暖功率之和；h_EHP(t，l)为t时刻第l组用户热泵的供热量功率之和；

如果式中h_EHP(t，l)可以取0的话，一方面，某些时段并不是所有用户组都参与补偿；另一方面，如果超过了规定的总调度时间，热水供给不足仍未影响到处于远端的用户组，那么这些用户组也将不参与补偿；

b)背压式热电机组约束：

发电出力下限：

$p_{\mathrm{CHP}}^{\min }\left(t\right)=90\%\·P_{\mathrm{CHP}}---\left(20\right)$

发电出力上限：

${p_{\mathrm{CHP}}^{\max }\left(t\right)=P}_{\mathrm{CHP}}---\left(21\right)$

发电出力限制：

$p_{\mathrm{CHP}}^{\min }\left(t\right)<p_{\mathrm{CHP}}\left(t\right)\&le;p_{\mathrm{CHP}}^{\max }\left(t\right)---\left(22\right)$

热电联产热电比约束：

h_CHP(t)＝RDB·p_CHP(t)                        (23)

${\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{CHP}}^B\left(t\right)=\frac{h_{\mathrm{CHP}}\left(t\right)+p_{\mathrm{CHP}}\left(t\right)}{f_{\mathrm{CHP}}^B\left(t\right)}---\left(24\right)$

其中，RDB是背压式热电联产机组热电比，

是背压式热电联产机组效率，

是t时刻热电联产机组功率能耗，P_CHP是机组的额定功率。由此，计算热电联产机组功率总能耗为：

$f_{\mathrm{CHP}}^B=\underset{t=T+1}{\overset{2T}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{CHP}}^B\left(t\right)\&CenterDot;(h_{\mathrm{CHP}}\left(t\right)+p_{\mathrm{CHP}}\left(t\right))---\left(25\right)$

c)用户侧热泵约束

热电比约束：

h_EHP(t，l)＝COP·p_EHP(t，l)                  (26)

热泵出力上限：

0≤p_EHP(t，l)≤min(P_EHP(l)，H_load(l)/COP)    (27)

其中，P_EHP(l)为第l组用户的热泵容量之和；H_load(l)为第l组用户的采暖负荷功率；COP分散式热泵热电比系数；

最后热泵耗电供热既可以补偿热水供暖的不足，也可以增加电力低谷时段的负荷，因此，需要求出各时段所有用户组的热泵耗电量之和：

$p_{\mathrm{EHPs}}\left(t\right)=\underset{l=0}{\overset{L}{\mathrm{\&Sigma;}}}{p}_{\mathrm{EHP}}(t,l)---\left(28\right)$

其中p_EHP(t，l)是t时第l组用户热泵的耗电功率；

将步骤ii中预测的P_CHP(t)，H_CHP(t)；步骤ii中计算变量P_load(t)，H_load(l)，P_EHP(l)代入公式(1)～(14)中并进行联合求解，在目标函数Δp为最小值时，求得优化后所得执行变量热电联产发电出力p_CHP(t)、热电联产热出力h_CHP(t)、用户不同时刻热泵耗电量p_EHP(t，l)和供热量h_EHP(t，l)；

iv.发送控制信号到供给和用户执行动作

根据iii的优化后所得执行变量，将变量信号发送至供给侧和用户，执行具体动作，如下：

根据热电联产发电出力p_CHP(t)和热出力h_CHP(t)信号，控制热电联产机组在未来调节时间内各时段的动作；

根据用户不同时刻热泵耗电量p_EHP(t，l)和供热量h_EHP(t，l)，控制用户侧不同距离用户使用热泵供暖量，以及关闭散热器量。

Claims (8)

1.一种热电联合调度系统，其特征在于，包括：供给侧设备、检测及控制设备和多个用户侧设备；

供给侧设备包括：用于发电和提供热水的背压式热电联产机组(A)；

每个用户侧设备包括：由上述机组发出的电力驱动的热泵装置(108)；由上述机组提供热水的采暖散热器(110)；非采暖的耗电装置；

检测及控制设备包括：

远程集中控制器，采集一段时间内的以下数据：所述机组的供暖热出力量和发电出力电量；耗电总量；热水消耗数据即耗热量；用户与热源即上述机组之间的距离；

综合调度控制装置(115)，根据上述距离，计算下一时段由于减少热水供应导致的采暖散热器中的热水供应不足的热量，该供应不足的热量用所述热泵装置的发热量来补充，即热泵装置耗电发热；由此计算下一时段包括热泵装置在内的用电负荷耗电总量，根据对用电负荷耗电总量不同的控制目标，设定不同的目标函数，从而得到机组的输出电能、热能控制信号及热泵装置用电量控制信号和供热量信号；

远程集中控制器根据机组的输出电能、热能控制信号，控制机组的供暖热出力量和发电出力电量；并根据热泵装置用电量控制信号和供热量信号分别控制热泵供暖量和关闭散热器量。

2.根据权利要求1所述的调度系统，其特征在于：计算热水供应不足的热量时，还要根据热水发热的热惯性时间计算。

3.根据权利要求1或2所述的调度系统，其特征在于：所述热泵装置为空调。

4.根据权利要求1或2所述的调度系统，其特征在于：所述远程集中控制器包括第一和第二远程集中控制器，分别采集供给侧设备和用户侧设备的信息并向其发出控制信号；综合调度控制装置（115）对上述采集的信息进行运算和控制。

5.根据权利要求1或2所述的调度系统，其特征在于，所述检测及控制设备还包括：检测所述耗电装置耗电量的电表；控制所述热泵装置的发热量的遥控开关(117)；用于检测所述采暖散热器(110)热水消耗的数据的消耗计量表(111)；控制采暖散热器(110)的流水阀门遥控开关(116)；机组的控制执行装置（118）。

6.根据权利要求5所述的一种调度系统，其特征在于，所述机组控制执行装置（118）包括调度控制信号收发编码存储器（302）、驱动电路（303）及控制装置（304），所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存储器解码以后生成背压式热电联产机组调度控制指令，经过驱动电路输出的信号触发控制装置，控制装置再控制背压式热电联产机组的阀门动作。

7.根据权利要求1所述的一种调度系统，其特征在于，综合调度控制装置（115）通过电力光纤（120）与云计算计算服务系统（917）连接，对采集的数据进行云计算。

8.一种根据权利要求3至7任一项所述调度系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

i.测量

（1）测量供给侧：机组发电出力功率P_CHP(t)和热出力功率H_CHP(t)；

（2）测量N个用户侧数据；

a）0～N个用户距机组的管道距离S_i，i=0～N；

以ΔT为采样周期，采集0～T时间段内以下数据：

b）0～N个用户以前各时段的耗电功率P_i(t)；

c）0～N个用户以前各时段的耗热功率H_i(t)；

d）0～N个用户以前各时段的热泵装机容量P_i ^EHP(t)；

ii.计算

（1）计算所有用户总的用电量功率

（2）根据（1）中计算出的各时段总用电量功率P_sum(t)和步骤i中测量的H_CHP(t)、P_CHP(t)，预测未来一段时间T～2T的电力负荷功率P_load(t)，机组发电出力功率P_CHP(t)和热出力功率H_CHP(t)；

（3）用户分组：计算每个用户到机组的等效距离

将相同的s_i的用户分为同一组，计为第l组，l=s_i，总计为L组，L为自然数；v为热水在管道中的流速，ΔT为单位调节时间即上述采样周期，T_i代表用户输入的热惯性时间；

（4）对（3）中分得的L组，分别求出各组所有用户的总采暖负荷功率H_load(l)，和热泵装机总容量P_EHP(l)：

H_load(l)=∑H_i(t,l)；H_i(t,l)为第l组用户i在t时刻的采暖负荷；

P_EHP(l)=∑P_i ^EHP(l)；P_i ^EHP(l)为第l组用户i的热泵容量；

iii.控制计算

（1）目标函数

$\mathrm{\&Delta;p}=\sqrt{\frac{\underset{t=T}{\overset{2T}{\mathrm{\&Sigma;}}}{(p_{\mathrm{load}}\left(t\right)-{\stackrel{\&OverBar;}{p}}_{\mathrm{load}})}^2}{T+1}}---\left(1\right)$

其中平准化后的等效负荷定义如下：

p_load(t)=P_load(t)-(p_CHP(t)-P_CHP(t))+p_EHPs(t)；       （2）

其中，p_load(t)是调节后的等效用电负荷功率，p_CHP(t)是调节后热电联产发电功率，p_EHPs(t)是t时所有用户耗电功率；

等效电力负荷平均值，定义如下：

${\stackrel{\&OverBar;}{p}}_{\mathrm{load}}=\frac{\underset{t=T}{\overset{2T}{\mathrm{\&Sigma;}}}{p}_{\mathrm{load}}\left(t\right)}{T+1}---\left(3\right)$

（2）约束方程

a）热负荷平衡方程

热泵用电供暖代替热电联产热水供暖出力的不足是方法的核心，如果Δh(t)表示第t时段热电联产热水供暖不足的功率，则，其表达式为：

Δh(t)=|H_CHP(t)-h_CHP(t)|                （4）

其中，h_CHP(t)是调节后热电联产供暖热出力功率，H_CHP(t)是步骤ii中的预测值；

第t时段热电联产热水供给不足将由0～L用户组的热泵分别在t～t+L时段通过用电来补偿，具体公式为：

$\mathrm{\&Delta;h}\left(t\right)=\underset{l=0}{\overset{L}{\mathrm{\&Sigma;}}}{h}_{\mathrm{EHP}}(t+l,l)---\left(5\right)$

h_EHP(t+l,l)为t+l时刻第l组用户热泵的供暖功率之和；h_EHP(t,l)为t时刻第l组用户热泵的供热量功率之和；t+l≤T；

式（5）中h_EHP(t,l)可以取0，一方面，h_EHP(t,l)取0时所对应的时段并不是所有用户组都参与补偿；另一方面，如果超过了规定的总调度时间，热水供给不足仍未影响到处于远端的用户组，那么这些用户组也将不参与补偿；

b）背压式热电机组约束：

发电出力下限：

$p_{\mathrm{CHP}}^{\min }\left(t\right)=90\%\&CenterDot;P_{\mathrm{CHP}}---\left(6\right)$

发电出力上限：

$p_{\mathrm{CHP}}^{\max }\left(t\right)=P_{\mathrm{CHP}}---\left(7\right)$

发电出力限制：

$p_{\mathrm{CHP}}^{\min }\left(t\right)<p_{\mathrm{CHP}}\left(t\right)\&le;p_{\mathrm{CHP}}^{\max }\left(t\right)---\left(8\right)$

热电联产热电比约束：

h_CHP(t)=RDB·p_CHP(t)          （9）

${\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{CHP}}^B\left(t\right)=\frac{h_{\mathrm{CHP}}\left(t\right)+p_{\mathrm{CHP}}\left(t\right)}{f_{\mathrm{CHP}}^B\left(t\right)}---\left(10\right)$

其中，RDB是背压式热电联产机组热电比，

是背压式热电联产机组效率，

是t时刻热电联产机组功率能耗，P_CHP是机组的额定功率；由此，计算热电联产机组功率总能耗为：

$f_{\mathrm{CHP}}^B=\underset{t=T+1}{\overset{2T}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{\&eta;}}_{\mathrm{CHP}}^B\left(t\right)\&CenterDot;(h_{\mathrm{CHP}}\left(t\right)+p_{\mathrm{CHP}}\left(t\right))---\left(11\right)$

c）用户侧热泵约束

热电比约束：

h_EHP(t,l)=COP·p_EHP(t,l)             （12）

热泵出力上限：

0≤p_EHP(t,l)≤min(P_EHP(l),H_load(l)/COP)            （13）

其中，P_EHP(l)为第l组用户的热泵容量之和；H_load(l)为第l组用户的采暖负荷功率；COP分散式热泵热电比系数；

热泵耗电供热既可以补偿热水供暖的不足，也可以增加电力低谷时段的负荷；各时段所有用户组的热泵耗电量之和：

$p_{\mathrm{EHPs}}\left(t\right)=\underset{l=0}{\overset{L}{\mathrm{\&Sigma;}}}{p}_{\mathrm{EHP}}(t,l)---\left(14\right)$

其中p_EHP(t,l)是t时第l组用户热泵的耗电功率；

将步骤ii中预测的P_CHP(t)，H_CHP(t)；步骤ii中计算变量P_load(t)，H_load(l)，P_EHP(l)代入公式(1)～(14)中并进行联合求解，在目标函数Δp为最小值时，求得优化后所得执行变量热电联产发电出力p_CHP(t)、热电联产热出力h_CHP(t)、用户不同时刻热泵耗电量p_EHP(t,l)和供热量h_EHP(t,l)；

iv.发送控制信号到供给和用户执行动作

根据iii的优化后所得执行变量，将变量信号发送至供给侧和用户，执行具体动作，如下：

根据热电联产发电出力p_CHP(t)和热出力h_CHP(t)信号，控制热电联产机组在未来调节时间内各时段的动作；

根据用户不同时刻热泵耗电量p_EHP(t,l)和供热量h_EHP(t,l)，控制用户侧不同距离用户使用热泵供暖量，以及关闭散热器量。

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