CN106300412A - 蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，计算前先收集单个蓄热电锅炉参数，并确定建立单个蓄热电锅炉、上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集；继之，计算单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体的额定功率、额定电压、额定蓄热量，实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量；接着计算出可调功率、剩余蓄热量；然后获得单个蓄热电锅炉并计算出上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体认购负荷，计算出当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，最后将相关数据分别导入消纳能力指标集。本发明可为蓄热电锅炉蓄热消纳电能能力提供数据支持。
Description
技术领域
本发明属于电力系统数据计算领域，特别是一种蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法。
背景技术
风力发电机在发电中，不向终端用户供电称之为弃风，弃风产生的原因很多，常常因地区特点而异，包括电力系统检修或故障、风电送出通道能力不足、电网系统调峰(调频)能力不足等方面，其中电网控制系统调峰(调频)能力不足是弃风一个重要的原因；在虚拟发电厂中，虚拟发电厂将包括风力发电在内的各种发电形式接入电能采用控制系统进行调度，通过虚拟发电厂的运行机制实现传统能源发电方式(比如火力发电)与新能源发电方式(比如风力发电)之间的互补协同与电网优化运行，以最大限度地平抑新能源电力的强随机波动性，提高能源利用率，目前电力系统采用的调度规则，对负荷的有效调度是难以实现的，在虚拟发电厂发出的电能大于用电终端负荷时，会造成电能的浪费(比如风力发电机弃风时发出的电能)，因此，采用蓄热电锅炉加热蓄热电锅炉内加热体，在用户集中取暖时，通过蓄热电锅炉为用户供暖，是消纳虚拟发电厂多余电能行之有效的方式，避免了能源浪费；但是，在现有的技术中，没有一种可以通过计算，对蓄热电锅炉作为实时消纳虚拟发电厂多于电量(比如风力发电机弃风时发出的电能)能力进行评估的方法，电力系统管理部门不能直观获得蓄热电锅炉消纳虚拟发电厂多于电量的数据，也就不能根据虚拟发电厂规模以及负荷用电情况，为采用多少数量的蓄热电锅炉消纳虚拟发电厂多于电量提供理论数据支持，实际应用中采用数量过多的蓄热电锅炉时，会造成经济上的多余付出，还会因蓄热电锅炉过多蓄热电锅炉内的蓄热体不能被有效加热，影响用户取暖需要，不能达到好的效费比，采用数量少的蓄热电锅炉时，又会因不能有效消纳电量，造成电能浪费。
发明内容
为了克服现有的技术中的缺陷，本发明提供了一种清晰直观的蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，设定蓄热电锅炉、虚拟发电厂的协调控制系统在虚拟发电厂中所处的位置并导入相关数据进行计算，计算时先收集蓄热电锅炉参数，通过收集的蓄热电锅炉参数，确定建立单个蓄热电锅炉的消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，通过收集的蓄热电锅炉参数数据和建立的单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量，通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量，通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，以及单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量，通过得到的单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体认购负荷，也就是单个蓄热电锅炉和上报协调控制系统蓄热电锅炉总体消耗的电量，并计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，最后将额定功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量、可调功率、剩余蓄热量、认购负荷、当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，以及检测的蓄热电锅炉供水温度、回水温度数据分别导入单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集中，通过两个指标集数据可直观得到单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的数据，并对单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的能力做出评估。
上述方案中，为了评估的准确性，通过两种方式设定蓄热电锅炉、虚拟发电厂的协调控制系统在虚拟发电厂中所处的位置并导入相关数据进行计算，第一种方式是把所有蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂，协调控制系统是虚拟发电厂的控制中心，第二种方式是把协调控制系统设定为虚拟发电厂，
上述方案中，所述收集蓄热电锅炉参数方法是：依照蓄热电锅炉的相关技术资料进行参数收集，需收集的参数包括单个蓄热电锅炉的额定运行功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、实际蓄热量、蓄热电锅炉蓄热体允许的最低温度Tmin、蓄热电锅炉蓄热体加热的最高温度Tmax、蓄热电锅炉内温度传感器测得的温度、蓄热电锅炉内换热器出口温度传感器测得的温度、蓄热电锅炉内换热器入口温度传感器测得的温度、蓄热电锅炉的用电量。
上述方案中，所述通过收集的蓄热电锅炉参数，确定建立单个蓄热电锅炉的消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，两个指标集分别包括运行控制类参数、展示查看类参数，运行控制类参数包含额定状态参数、实时运行参数、预测状态参数，额定状态参数分为额定功率、额定电压、额定蓄热量，分别用PN、UN、WN表示，实时运行参数分为实际运行功率、当前实际蓄热量、炉温，分别用P、W、T表示，预测状态参数分为可调功率、剩余蓄热量，分别用P0、W0表示，展示查看类参数包含供水温度、回水温度、认购负荷、当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，分别用Tg、Th、Pr、K1、K2表示。
上述方案中，所述通过收集的蓄热电锅炉参数数据和建立的单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量方法是：
第一步，计算额定功率，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，额定功率为负，大小与蓄热电锅炉额定加热功率相等，单个蓄热电锅炉额定功率用公式PN＝-PN电锅炉计算，其中，PN为蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时的额定功率，PN电锅炉为蓄热电锅炉额定设计功率，是蓄热电锅炉上的铭牌参数，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，额定功率为协调控制系统控制下所有蓄热电锅炉总体额定功率的总和，用公式计算，其中，为表示区别PN'是协调控制系统设定为虚拟发电厂，虚拟发电厂的额定功率，i为分布的蓄热电锅炉个数，PNi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的额定功率；
第二步，计算额定电压，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，额定电压为单个蓄热电锅炉额定工作电压，用公式UN＝UN电锅炉计算，其中，UN是把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时的额定电压，UN电锅炉为蓄热电锅炉的铭牌参数，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂没有统一的额定电压，将每一个分布的蓄热电锅炉额定电压上报到电力调度中心；
第三步，计算额定蓄热量，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，额定蓄热量是指蓄热电锅炉运行过程中允许的最低温度，也就是电能把单个蓄热电锅炉内蓄热体加热，蓄热体蓄满热量消耗的电量，该参数随蓄热体大小的差异而不同，数据由设备厂商提供，同时，单个蓄热电锅炉蓄热体允许的最低温度Tmin和加热最高温度Tmax数据也由设备厂商提供，由于蓄热电锅炉内温度测点较多，蓄热电锅炉炉体的温度均为各测点的平均温度，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下的额定蓄热量为各分布的蓄热电锅炉总体额定蓄热量之和，用公式计算，其中，为表示区别WN'是把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂的额定蓄热量，i为分布的蓄热电锅炉个数，WNi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的额定蓄热量。
上述方案中，所述通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量方法是：
第一步，计算实际运行功率，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，其实际运行功率为蓄热电锅炉实际工作时的功率取负值，单个蓄热电锅炉实际运行功率可通过现场安装的表计测量获得，单个蓄热电锅炉实际运行功率用公式PN＝-PN电锅炉计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，其实际运行功率为受协调控制系统控制的全部蓄热电锅炉总体实际运行功率的总和，用公式计算，其中，为表示区别P'是把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂的实际运行功率，i为分布的蓄热电锅炉个数，Pi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的实际运行功率；
第二步，计算炉温，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，炉温是指蓄热电锅炉蓄热体的温度，由单个蓄热电锅炉内温度传感器测得并取各温度测点的平均值，用公式计算，其中，T为炉温，m为蓄热电锅炉内温度传感器的个数，Tj为第j个温度传感器测量到的温度，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，不存在炉温，将每一个分布的蓄热电锅炉炉温上报到电力调度中心；
第三步，计算当前实际蓄热量，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，当前实际蓄热量是以电量形式表示的当前蓄热电锅炉内蓄热体已存储蓄热量，由于一定质量的物体吸收或放出的热量与温度的变化量成正比，因此，单个蓄热电锅炉当前实际蓄热量用计算公式计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，其当前实际蓄热量为各分布蓄热电锅炉总体的蓄热量总和，用公式计算，其中，W'为把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂的当前蓄热量，n为蓄热电锅炉的个数，Wi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的当前蓄热量。
上述方案中，所述通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，以及单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量方法是：
第一步，计算可调功率，可调功率为电力调度中心可以调用的功率，可以用额定功率与当前运行功率的差值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉可调功率用公式P0＝PN-P计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体可调功率用公式P0'＝PN'-P'计算；
第二步，计算剩余蓄热量，剩余蓄热量是指剩余的蓄热容量，可以用额定蓄热量与当前实际蓄热量的差值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉剩余蓄热量用公式W0＝WN-W计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体剩余蓄热量用公式W0'＝WN'-W'计算。
上述方案中，所述通过得到的单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体认购负荷，也就是单个蓄热电锅炉和上报协调控制系统蓄热电锅炉总体消耗的电量，并计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比方法是：
第一步，查看单个蓄热电锅炉供水温度数据，供水温度是指经换热器向外供暖水的温度，由换热器出口的温度传感器测得，查看回水温度，回水温度是指供暖后流回换热器水的温度，由换热器入口的温度传感器测得，继之，计算认购负荷，认购负荷是指蓄热电锅炉参与蓄热消纳的电力负荷，也就是蓄热电锅炉总体消纳的电量，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，认购负荷是指单个蓄热电锅炉参与蓄热消纳的电力负荷，对于协调控制系统设定为虚拟发电厂时，认购负荷是指受协调控制系统控制的蓄热电锅炉总体认购负荷的总和，用公式计算，其中，Pr'是把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的认购负荷，n为蓄热电锅炉的个数，Pri是蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的的认购负荷；
第二步，计算当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比，可以用当前蓄热量与额定蓄热量的比值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体实际蓄热量占总蓄热量的百分比用公式
计算；
第三步，计算剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，剩余蓄热量占总蓄热量的百分比更直观地反映可调用的蓄热量情况，可以用剩余蓄热量与额定蓄热量的比值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉剩余蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算，把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体余蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算。
上述方案中，所述将额定功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量、可调功率、剩余蓄热量、认购负荷、当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，以及通过检测的蓄热电锅炉供水温度、回水温度数据分别导入单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集中，通过两个指标集数据得到单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的数据时，单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比越高，剩余蓄热量占总蓄热量的百分比越低表明单个蓄热电锅炉、蓄热电锅炉总体消纳电能数据越差，反之越佳。
本发明有益效果是：
1、本发明通过指标集数据分别得到单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的数据，单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比越高，剩余蓄热量占总蓄热量的百分比越低表明单个蓄热电锅炉、蓄热电锅炉总体消纳电能数据越差，反之越佳。
2、本发明通过计算直观获得蓄热电锅炉消纳电能的数据，评估结果清晰直观，可以根据所得数据对采用合适数量的蓄热电锅炉消纳虚拟发电厂多余电能提供理论数据支持，以达到有效利用能源、提高经济性的目的。
附图说明
以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
图1是本发明工作流程框图。
具体实施方式
如图1所示，蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，为了评估的准确性，通过两种方式设定蓄热电锅炉、虚拟发电厂的协调控制系统在虚拟发电厂中所处的位置并导入相关数据进行计算，第一种方式是把所有蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂，协调控制系统是虚拟发电厂的控制中心，第二种方式是把协调控制系统设定为虚拟发电厂，电力调度中心是该虚拟发电厂与电力系统中的火电厂、水电厂等实体电厂的控制中心。
计算时先收集蓄热电锅炉参数，通过收集的蓄热电锅炉参数，确定建立单个蓄热电锅炉的消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，通过收集的蓄热电锅炉参数数据和建立的单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量，通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量，通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，以及单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量，通过得到的单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体认购负荷，也就是单个蓄热电锅炉和上报协调控制系统蓄热电锅炉总体消耗的电量，并计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，最后将额定功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量、可调功率、剩余蓄热量、认购负荷、当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，以及检测的蓄热电锅炉供水温度、回水温度数据分别导入单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集中，通过两个指标集数据可直观得到单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的数据，并对单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的能力做出评估。
收集蓄热电锅炉参数方法是：依照蓄热电锅炉的相关技术资料进行参数收集，需收集的参数包括单个蓄热电锅炉的额定运行功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、实际蓄热量、蓄热电锅炉蓄热体允许的最低温度Tmin、蓄热电锅炉蓄热体加热的最高温度Tmax、蓄热电锅炉内温度传感器测得的温度、蓄热电锅炉内换热器出口温度传感器测得的温度、蓄热电锅炉内换热器入口温度传感器测得的温度、蓄热电锅炉的用电量。通过收集的蓄热电锅炉参数，确定建立单个蓄热电锅炉的消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，两个指标集分别包括运行控制类参数、展示查看类参数，运行控制类参数包含额定状态参数、实时运行参数、预测状态参数，额定状态参数分为额定功率、额定电压、额定蓄热量，分别用PN、UN、WN表示，实时运行参数分为实际运行功率、当前实际蓄热量、炉温，分别用P、W、T表示，预测状态参数分为可调功率、剩余蓄热量，分别用P0、W0表示，展示查看类参数包含供水温度、回水温度、认购负荷、当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，分别用Tg、Th、Pr、K1、K2表示。
通过收集的蓄热电锅炉参数数据和建立的单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量方法是：第一步，计算额定功率，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，额定功率为负，大小与蓄热电锅炉额定加热功率相等，单个蓄热电锅炉额定功率用公式PN＝-PN电锅炉计算，其中，PN为蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时的额定功率，PN电锅炉为蓄热电锅炉额定设计功率，是蓄热电锅炉上的铭牌参数，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，额定功率为协调控制系统控制下所有蓄热电锅炉总体额定功率的总和，用公式计算，其中，为表示区别PN'是协调控制系统设定为虚拟发电厂，虚拟发电厂的额定功率，i为分布的蓄热电锅炉个数，PNi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的额定功率；第二步，计算额定电压，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，额定电压为单个蓄热电锅炉额定工作电压，用公式UN＝UN电锅炉计算，其中，UN是把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时的额定电压，UN电锅炉为蓄热电锅炉的铭牌参数，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂没有统一的额定电压，将每一个分布的蓄热电锅炉额定电压上报到电力调度中心；第三步，计算额定蓄热量，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，额定蓄热量是指蓄热电锅炉运行过程中允许的最低温度，也就是电能把单个蓄热电锅炉内蓄热体加热，蓄热体蓄满热量消耗的电量，该参数随蓄热体大小的差异而不同，数据由设备厂商提供，同时，单个蓄热电锅炉蓄热体允许的最低温度Tmin和加热最高温度Tmax数据也由设备厂商提供，由于蓄热电锅炉内温度测点较多，蓄热电锅炉炉体的温度均为各测点的平均温度，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下的额定蓄热量为各分布的蓄热电锅炉总体额定蓄热量之和，用公式计算，其中，为表示区别WN'是把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂的额定蓄热量，i为分布的蓄热电锅炉个数，WNi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的额定蓄热量。
通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量方法是：第一步，计算实际运行功率，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，其实际运行功率为蓄热电锅炉实际工作时的功率取负值，单个蓄热电锅炉实际运行功率可通过现场安装的表计测量获得，单个蓄热电锅炉实际运行功率用公式PN＝-PN电锅炉计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，其实际运行功率为受协调控制系统控制的全部蓄热电锅炉总体实际运行功率的总和，用公式计算，其中，为表示区别P'是把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂的实际运行功率，i为分布的蓄热电锅炉个数，Pi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的实际运行功率；第二步，计算炉温，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，炉温是指蓄热电锅炉蓄热体的温度，由单个蓄热电锅炉内温度传感器测得并取各温度测点的平均值，用公式计算，其中，T为炉温，m为蓄热电锅炉内温度传感器的个数，Tj为第j个温度传感器测量到的温度，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，不存在炉温，将每一个分布的蓄热电锅炉炉温上报到电力调度中心；第三步，计算当前实际蓄热量，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，当前实际蓄热量是以电量形式表示的当前蓄热电锅炉内蓄热体已存储蓄热量，由于一定质量的物体吸收或放出的热量与温度的变化量成正比，因此，单个蓄热电锅炉当前实际蓄热量用计算公式计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，其当前实际蓄热量为各分布蓄热电锅炉总体的蓄热量总和，用公式计算，其中，W'为把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂的当前蓄热量，n为蓄热电锅炉的个数，Wi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的当前蓄热量。
通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，以及单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量方法是：第一步，计算可调功率，可调功率为电力调度中心可以调用的功率，可以用额定功率与当前运行功率的差值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉可调功率用公式P0＝PN-P计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体可调功率用公式P0'＝PN'-P'计算；第二步，计算剩余蓄热量，剩余蓄热量是指剩余的蓄热容量，可以用额定蓄热量与当前实际蓄热量的差值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉剩余蓄热量用公式W0＝WN-W计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体剩余蓄热量用公式W0'＝WN'-W'计算。
通过得到的单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体认购负荷，也就是单个蓄热电锅炉和上报协调控制系统蓄热电锅炉总体消耗的电量，并计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比方法是：第一步，查看单个蓄热电锅炉供水温度数据，供水温度是指经换热器向外供暖水的温度，由换热器出口的温度传感器测得，查看回水温度，回水温度是指供暖后流回换热器水的温度，由换热器入口的温度传感器测得，继之，计算认购负荷，认购负荷是指蓄热电锅炉参与蓄热消纳的电力负荷，也就是蓄热电锅炉总体消纳的电量，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，认购负荷是指单个蓄热电锅炉参与蓄热消纳的电力负荷，对于协调控制系统设定为虚拟发电厂时，认购负荷是指受协调控制系统控制的蓄热电锅炉总体认购负荷的总和，用公式计算，其中，Pr'是把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的认购负荷，n为蓄热电锅炉的个数，Pri是蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的的认购负荷；第二步，计算当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比，可以用当前蓄热量与额定蓄热量的比值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体实际蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算；第三步，计算剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，剩余蓄热量占总蓄热量的百分比更直观地反映可调用的蓄热量情况，可以用剩余蓄热量与额定蓄热量的比值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉剩余蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算，把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体余蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算。将额定功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量、可调功率、剩余蓄热量、认购负荷、当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，以及通过检测的蓄热电锅炉供水温度、回水温度数据分别导入单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集中，通过两个指标集数据得到单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的数据时，单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比越高，剩余蓄热量占总蓄热量的百分比越低表明单个蓄热电锅炉、蓄热电锅炉总体消纳电能数据越差，反之越佳。
本发明工作过程是这样的：计算前先收集单个蓄热电锅炉参数，通过收集单个蓄热电锅炉的参数，确定单个蓄热电锅炉的消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集；继之，根据上述数据计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量；然后根据额定功率、额定电压、额定蓄热量计算出单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前蓄热量；接着根据额定功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、炉温、当前蓄热量计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量；根据可调功率、剩余蓄热量计算出上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体认购负荷(也就是蓄热电锅炉总体消纳的电量)和单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比；最后将相关数据分别导入单个蓄热电锅炉的消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集中，通过指标集数据分别得到单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的数据；根据相关数据对蓄热电锅炉总体消纳电能的能力做出评判，单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前蓄热量占总蓄热量的百分比越高，剩余蓄热量占总蓄热量的百分比越低表明单个蓄热电锅炉、蓄热电锅炉总体消纳电能数据越差，反之越佳。
应当说明的是，本实施例为本发明较佳实例，并不用以限制本发明，凡在本发明原则范围内做任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，其特征在于，设定蓄热电锅炉、虚拟发电厂的协调控制系统在电网中所处的位置并导入相关数据进行计算；
计算时先收集蓄热电锅炉参数，通过收集的蓄热电锅炉参数，确定建立单个蓄热电锅炉的消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集；
通过收集的蓄热电锅炉参数数据和建立的单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，得出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体的额定功率、额定电压、额定蓄热量、认购负荷；
通过单个蓄热电锅炉实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量数据，计算出协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量；
通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体的额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，以及单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量；
通过得到的单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉和上报协调控制系统蓄热电锅炉总体消耗的电量，并计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比；
最后将额定功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量、可调功率、剩余蓄热量、认购负荷、当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，以及检测的蓄热电锅炉供水温度、回水温度数据分别导入单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集中；
通过两个指标集数据可直观得到单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的数据，并对单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的能力做出评估。
2.根据权利要求1所述的蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，其特征在于，收集蓄热电锅炉参数方法是：依照蓄热电锅炉的相关技术资料进行参数收集，需收集的参数包括单个蓄热电锅炉的额定运行功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、实际蓄热量、蓄热电锅炉蓄热体允许的最低温度Tmin、蓄热电锅炉蓄热体加热的最高温度Tmax、蓄热电锅炉内温度传感器测得的温度、蓄热电锅炉内换热器出口温度传感器测得的温度、蓄热电锅炉内换热器入口温度传感器测得的温度、蓄热电锅炉的用电量。
3.根据权利要求2所述的蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，其特征在于，通过收集的蓄热电锅炉参数，确定建立单个蓄热电锅炉的消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，两个指标集分别包括运行控制类参数、展示查看类参数，运行控制类参数包含额定状态参数、实时运行参数、预测状态参数，额定状态参数分为额定功率、额定电压、额定蓄热量，分别用PN、UN、WN表示，实时运行参数分为实际运行功率、当前实际蓄热量、炉温，分别用P、W、T表示，预测状态参数分为可调功率、剩余蓄热量，分别用P0、W0表示，展示查看类参数包含供水温度、回水温度、认购负荷、当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，分别用Tg、Th、Pr、K1、K2表示。
4.根据权利要求3所述的蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，其特征在于，通过收集的蓄热电锅炉参数数据和建立的单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量方法是：
第一步，计算额定功率，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，额定功率为负，大小与蓄热电锅炉额定加热功率相等，单个蓄热电锅炉额定功率用公式PN＝-PN电锅炉计算，其中，PN为蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时的额定功率，PN电锅炉为蓄热电锅炉额定设计功率，是蓄热电锅炉上的铭牌参数，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，额定功率为协调控制系统控制下所有蓄热电锅炉总体额定功率的总和，用公式计算，其中，为表示区别PN'是协调控制系统设定为虚拟发电厂，虚拟发电厂的额定功率，i为分布的蓄热电锅炉个数，PNi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的额定功率；
第二步，计算额定电压，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，额定电压为单个蓄热电锅炉额定工作电压，用公式UN＝UN电锅炉计算，其中，UN是把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时的额定电压，UN电锅炉为蓄热电锅炉的铭牌参数，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂没有统一的额定电压，将每一个分布的蓄热电锅炉额定电压上报到电力调度中心；
第三步，计算额定蓄热量，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，额定蓄热量是指蓄热电锅炉运行过程中允许的最低温度，也就是电能把单个蓄热电锅炉内蓄热体加热，蓄热体蓄满热量消耗的电量，该参数随蓄热体大小的差异而不同，数据由设备厂商提供，同时，单个蓄热电锅炉蓄热体允许的最低温度Tmin和加热最高温度Tmax数据也由设备厂商提供，由于蓄热电锅炉内温度测点较多，蓄热电锅炉炉体的温度均为各测点的平均温度，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下的额定蓄热量为各分布的蓄热电锅炉总体额定蓄热量之和，用公式计算，其中，为表示区别WN'是把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂的额定蓄热量，i为分布的蓄热电锅炉个数，WNi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的额定蓄热量。
5.根据权利要求4所述的蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，其特征在于，通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量方法是：
第一步，计算实际运行功率，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，其实际运行功率为蓄热电锅炉实际工作时的功率取负值，单个蓄热电锅炉实际运行功率可通过现场安装的表计测量获得，单个蓄热电锅炉实际运行功率用公式PN＝-PN电锅炉计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，其实际运行功率为受协调控制系统控制的全部蓄热电锅炉总体实际运行功率的总和，用公式计算，其中，为表示区别P'是把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂的实际运行功率，i为分布的蓄热电锅炉个数，Pi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的实际运行功率；
第二步，计算炉温，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，炉温是指蓄热电锅炉蓄热体的温度，由单个蓄热电锅炉内温度传感器测得并取各温度测点的平均值，用公式计算，其中，T为炉温，m为蓄热电锅炉内温度传感器的个数，Tj为第j个温度传感器测量到的温度，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，不存在炉温，将每一个分布的蓄热电锅炉炉温上报到电力调度中心；
第三步，计算当前实际蓄热量，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，当前实际蓄热量是以电量形式表示的当前蓄热电锅炉内蓄热体已存储蓄热量，由于一定质量的物体吸收或放出的热量与温度的变化量成正比，因此，单个蓄热电锅炉当前实际蓄热量用计算公式计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，其当前实际蓄热量为各分布蓄热电锅炉总体的蓄热量总和，用公式计算，其中，W'为把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，虚拟发电厂的当前蓄热量，n为蓄热电锅炉的个数，Wi为蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的当前蓄热量。
6.根据权利要求5所述的蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，其特征在于，通过单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体在非运行状态下的额定功率、额定电压、额定蓄热量数据，以及单个蓄热电锅炉和协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量方法是：
第一步，计算可调功率，可调功率为电力调度中心可以调用的功率，可以用额定功率与当前运行功率的差值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉可调功率用公式P0＝PN-P计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体可调功率用公式P0'＝PN'-P'计算；
第二步，计算剩余蓄热量，剩余蓄热量是指剩余的蓄热容量，可以用额定蓄热量与当前实际蓄热量的差值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉剩余蓄热量用公式W0＝WN-W计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体剩余蓄热量用公式W0'＝WN'-W'计算。
7.根据权利要求6所述的蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，其特征在于，通过得到的单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体可调功率、剩余蓄热量数据，计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体认购负荷，也就是单个蓄热电锅炉和上报协调控制系统蓄热电锅炉总体消耗的电量，并计算出单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比方法是：
第一步，查看单个蓄热电锅炉供水温度数据，供水温度是指经换热器向外供暖水的温度，由换热器出口的温度传感器测得，查看回水温度，回水温度是指供暖后流回换热器水的温度，由换热器入口的温度传感器测得，继之，计算认购负荷，认购负荷是指蓄热电锅炉参与蓄热消纳的电力负荷，也就是蓄热电锅炉总体消纳的电量，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，认购负荷是指单个蓄热电锅炉参与蓄热消纳的电力负荷，对于协调控制系统设定为虚拟发电厂时，认购负荷是指受协调控制系统控制的蓄热电锅炉总体认购负荷的总和，用公式计算，其中，Pr'是把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体的认购负荷，n为蓄热电锅炉的个数，Pri是蓄热电锅炉作为虚拟发电厂时多个蓄热电锅炉中第i个的的认购负荷；
第二步，计算当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比，可以用当前蓄热量与额定蓄热量的比值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算，对于把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体实际蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算；
第三步，计算剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，剩余蓄热量占总蓄热量的百分比更直观地反映可调用的蓄热量情况，可以用剩余蓄热量与额定蓄热量的比值表示，对于把蓄热电锅炉设定为虚拟发电厂时，单个蓄热电锅炉剩余蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算，把协调控制系统设定为虚拟发电厂时，协调控制系统控制下蓄热电锅炉总体余蓄热量占总蓄热量的百分比用公式计算。
8.根据权利要求7所述的蓄热电锅炉实时消纳弃风电量能力的评估方法，其特征在于，将额定功率、额定电压、额定蓄热量、实际运行功率、炉温、当前实际蓄热量、可调功率、剩余蓄热量、认购负荷、当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比、剩余蓄热量占总蓄热量的百分比，以及通过检测的蓄热电锅炉供水温度、回水温度数据分别导入单个蓄热电锅炉消纳能力指标集以及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳能力指标集中，通过两个指标集数据得到单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体消纳电能的数据时，单个蓄热电锅炉及上报协调控制系统的蓄热电锅炉总体当前实际蓄热量占总蓄热量的百分比越高，剩余蓄热量占总蓄热量的百分比越低表明单个蓄热电锅炉、蓄热电锅炉总体消纳电能数据越差，反之越佳。
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