CN107909509A - 一种用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力调度自动化技术领域，特别提供了一种用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法。通过利用电力天然气联合调度系统将燃气电厂的电网调控系统与天然气的气网调控系统结合进行协调交互，并且通过将燃气电厂的最大和最小出力限制值作为电网调度发电计划的约束条件来制定全网实时调度运行计划，从而解决了现有技术中天然气发电过程中存在的供气发电调度紊乱，稳定性差的技术问题，从而更加有效的保证气网和电网的运行安全提高运行效率。

Description

一种用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法

技术领域

本发明属于电力调度自动化技术领域，特别提供了一种用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法。

背景技术

天然气发电因其具有高效率、低排放、启停迅速等优点而被视为一种清洁发电方式，增加燃气发电机组在发电总装机容量中的比例，是我国兑现节能减排承诺，实现可持续发展的重要举措，不同省份都在努力提高天然气发电在发电总量中的比重。随着燃气机组装机容量和发电量的增加，天然气系统对电力系统安全稳定运行的影响也进一步加大。一方面，气网的故障将不仅会影响天然气系统的运行，还会通过燃气电厂影响电力系统的运行。

天然气不像煤、油、铀等燃料存储方便，它更类似于电力产品，它的输送量必须随着使用量来不断调整，且天然气开采、挖掘和运输过程中，存在诸多不确定性因素。天然气供应商与购买者之间必须签订“照付不议”合同，共同分担风险，保证天然气供需关系长期稳定。而现有技术中的天然气发电厂因缺乏调度系统，因此经常出现有气时无电可发、发电时无气可用的两难境地；另外，电网与气网缺乏协调运行控制，一方的运行操作可能给对方带来一定的运行安全风险。例如燃气机组变负荷运行时将不可避免地造成天然气管道压力波动，影响气源的稳定性和气网的安全稳定运行。现有技术中还没有针对电力与天然气的协调调度系统。

发明内容

本发明提供了一种新型用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，解决了现有技术中天然气发电过程中存在的供气发电调度紊乱，稳定性差的技术问题。

具体技术方案是，包括以下步骤，a获取电网数据模型，电力天然气联合调度系统首先通过数据接口获取电网调控中心发布的电网数据模型文件，其中的电网数据模型文件首先由各个站点的传感器、计量设备获取，之后传输至电网调控中心，形成电网数据模型，本方法中直接由电网调控中心获取电网数据模型文件；b电力天然气联合调度系统解析电网数据模型文件，并向气网调控系统传送调度计划信息，电力天然气联合调度系统包括服务器、显示屏和硬件接口等现有技术中的调度系统即可完成；c气网调控系统根据接收到的电网数据模型制定天然气供应计划；d气网调控系统将制定的天然气供应计划通过数据接口发送给电力天然气联合调度系统；e解析气量数据信息，电力天然气联合调度系统将获取的天然气供应计划信息解析并展示分析；f计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，具体的电力天然气联合调度系统根据解析获取的气量数据信息，计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，出力限制值是指，基于气量供应情况及其供气系统安全的情况下，燃气电厂可出力的范围。即以气量数据为约束，求出燃气电厂在这一时段的安全稳定运行的范围；g电网调控系统获取燃气电厂的出力约束值，电网调控系统通过数据接口获取各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，在制定实时运行计划时以此为约束条件，有效保障气网和电网的安全运行。

进一步的，所述步骤a具体包括获取节点、线路、变压器、机组、电厂、系统负荷、母线负荷、机组出力、变压器潮流、断面潮流、超短期系统负荷预测、日前机组发电计划和日内机组发电计划信息。

进一步的，步骤e中的气量数据信息为管道压力数据信息和管道流量数据信息。

进一步的，步骤f中的出力限制值计算方法，也即9E型电厂中的出力限制值计算方法为：

最大出力限制(MW)：[(Y-4.7)*24*10000+△G]*5/1000+P*50

最小出力限制(MW):{(-(7.2-Y)*24*10000+△G)+P}*5/1000

其中在P(万立方)为某一时段的计划气量，Y(MPa)为管压,△G(万立方米)为从0：00时至该时段的实际用气和计划用气之差的累积。

进一步的，步骤f中的出力限制值计算方法，也即9F型电厂中的出力限制值计算方法为：

最大出力限制(MW)：[(Y-4.7)*24*10000+△G]*5.5/1000+P*55

最小出力限制(MW):{(-(7.2-Y)*24*10000+△G)+P}*5.5/1000

其中在P(万立方)为某一时段的计划气量，Y(MPa)为管压,△G(万立方米)为从0：00时至该时段的实际用气和计划用气之差的累积。

有益效果，通过本方法的使用有效降低天然气系统与电力系统联合调度运行所带来的风险，使得气电联合运行在实时或者在中长期调度生产中提高效率，优化资源配置；为气电联合系统提供安全稳定、经济节能调度提供坚实的基础；本发明融合气网和电网两大能源系统，有效满足实际调度工作的需求，实现对电网与气网安全稳定运行的精确把控；在燃气机组变负荷运行时天然气管道压力的波动更小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，这些附图所直接得到的技术方案也应属于本发明的保护范围。

图1是本发明的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

实施例1，如图1所示，所述用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，包括以下步骤，首先电力天然气联合调度系统通过数据接口获取电网调控中心发布的电网数据模型文件，其中的电网数据模型首先由各个站点的传感器、计量设备获取，之后传输至电网调控中心，形成电网数据模型，本方法中直接由电网调控中心获取电网数据模型文件。获取的电网数据模型文件是一种具有电力系统专用文件格式的文件，电力天然气联合调度系统开发相应的数据接口解析程序，解析电网数据模型，获取其中的燃气电厂的调度计划，电厂的调度计划通常是每小时作为一个时段的出力计划，一天共24个时段，并通过数据接口并向气网调控系统传送燃气电厂的调度信息。接下来电力天然气联合调度系统解析电网数据模型文件，并向气网调控系统传送所解析出的电网数据信息，电力天然气联合调度系统包括服务器、显示屏和硬件接口等现有技术中的调度系统即可完成；再接下来气网调控中心根据燃气电厂电网数据信息制定天然气供应计划，即按照燃气电厂的每个时段的出力计划，制定每个时段的气量供应计划；气网调控中心将制定的天然气供应计划通过数据接口发送给电力天然气联合调度系统，电力天然气联合调度系统获取气网气量数据信息；然后电力天然气联合调度系统解析气量数据信息，并将气量数据信息进行展示分析；再接下来计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，具体的电力天然气联合调度系统根据解析获取的气量数据信息，计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，出力限制值是指，基于气量供应情况及其供气系统安全的情况下，燃气电厂可出力的范围。即以气量数据信息为约束，求出燃气电厂在这一时段的安全稳定运行的范围，并将这一出力约束值发送给电网调控系统；电网调控系统获取燃气电厂的出力约束值，电网调控系统通过数据接口获取各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，在制定实时运行计划时就可以以此为约束条件，有效保障气网和电网的安全运行。通过本方法的使用有效降低天然气系统与电力系统联合调度运行所带来的风险，使得气电联合运行在实时或者在中长期调度生产中提高效率，优化资源配置；为气电联合系统提供安全稳定、经济节能调度提供坚实的基础；本发明融合气网和电网两大能源系统，有效满足实际调度工作的需求，实现对电网与气网安全稳定运行的精确把控，在燃气机组变负荷运行时天然气管道压力的波动更小。

实施例2在上述技术方案的基础上，进一步的，所述步骤a具体包括获取节点、线路、变压器、机组、电厂、系统负荷、母线负荷、机组出力、变压器潮流、断面潮流、超短期系统负荷预测、日前机组发电计划和/或日内机组发电计划信息。其中少去其中一个或几个信息也是可以的，在本技术方案基础上，本领域技术人员可以需要和个人经验调整所获取的信息的种类。但本方案中获取的信息更家准确全面，能够进一步保证电力与天然气联合调度的稳定性，在燃气机组变负荷运行时天然气管道压力的波动更小。

实施例3，如图1所示，所述用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，包括以下步骤，首先电力天然气联合调度系统通过数据接口获取电网调控中心发布的电网数据模型文件；具体包括获取节点、线路、变压器、机组、电厂、系统负荷、母线负荷、机组出力、变压器潮流、断面潮流、超短期系统负荷预测、日前机组发电计划和/或日内机组发电计划信息。获取的电网数据模型是具有一种电力系统专用文件格式的文件，电力天然气联合调度系统开发相应的数据接口解析程序，解析电网数据模型，获取其中的燃气电厂的调度计划，电厂的调度计划通常是每小时作为一个时段的出力计划，一天共24个时段，并通过数据接口并向气网调控系统传送燃气电厂的调度信息。接下来电力天然气联合调度系统解析电网数据模型文件，并向气网调控系统传送所解析出的电网数据信息；再接下来气网调控中心根据燃气电厂电网数据信息制定天然气供应计划，即按照燃气电厂的每个时段的出力计划，制定每个时段的气量供应计划；气网调控中心将制定的天然气供应计划通过数据接口发送给电力天然气联合调度系统，电力天然气联合调度系统获取气网气量数据信息，气量数据信息为管道压力数据信息和管道流量数据信息。然后电力天然气联合调度系统解析气量数据信息，并将气量数据信息进行展示分析；再接下来计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，具体的电力天然气联合调度系统根据解析获取的气量数据信息，计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值；即以气量数据信息为约束，求出燃气电厂在这一时段的安全稳定运行的范围，并将这一出力约束值发送给电网调控系统；电网调控系统获取燃气电厂的出力约束值，电网调控系统通过数据接口获取各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，在制定实时运行计划时就可以以此为约束条件，有效保障气网和电网的安全运行，在燃气机组变负荷运行时天然气管道压力的波动更小。

实施例4如图1所示，所述用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，包括以下步骤，首先电力天然气联合调度系统通过数据接口获取电网调控中心发布的电网数据模型文件；具体包括获取节点、线路、变压器、机组、电厂、系统负荷、母线负荷、机组出力、变压器潮流、断面潮流、超短期系统负荷预测、日前机组发电计划和/或日内机组发电计划信息。获取的电网数据模型是具有一种电力系统专用文件格式的文件，电力天然气联合调度系统开发相应的数据接口解析程序，解析电网数据模型，获取其中的燃气电厂的调度计划，电厂的调度计划通常是每小时作为一个时段的出力计划，一天共24个时段，并通过数据接口并向气网调控系统传送燃气电厂的调度信息。接下来电力天然气联合调度系统解析电网数据模型文件，并向气网调控系统传送所解析出的电网数据信息；再接下来气网调控中心根据燃气电厂电网数据信息制定天然气供应计划，即按照燃气电厂的每个时段的出力计划，制定每个时段的气量供应计划；气网调控中心将制定的天然气供应计划通过数据接口发送给电力天然气联合调度系统，电力天然气联合调度系统获取气网气量数据信息，气量数据信息为管道压力数据信息和管道流量数据信息。然后电力天然气联合调度系统解析气量数据信息，并将气量数据信息进行展示分析；再接下来计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，具体的电力天然气联合调度系统根据解析获取的气量数据信息，计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值。

9E型电厂中的出力限制值计算方法为：

最大出力限制(MW)：[(Y-4.7)*24*10000+△G]*5/1000+P*50

最小出力限制(MW):{(-(7.2-Y)*24*10000+△G)+P}*5/1000

其中在P(万立方)为某一时段的计划气量，Y(MPa)为管压,△G(万立方米)为从0：00时至该时段的实际用气和计划用气之差的累积。

即以气量数据信息为约束，求出燃气电厂在这一时段的安全稳定运行的范围，并将这一出力约束值发送给电网调控系统；电网调控系统获取燃气电厂的出力约束值，电网调控系统通过数据接口获取各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，在制定实时运行计划时就可以以此为约束条件，即表示限定了在这一时段内，燃气电厂在基于气量供应及供气系统安全的情况下的出力范围，从而有效保障气网和电网的安全运行，通过本方法的使用有效降低天然气系统与电力系统联合调度运行所带来的风险，使得气电联合运行在实时或者在中长期调度生产中提高效率，优化资源配置；为气电联合系统提供安全稳定、经济节能调度提供坚实的基础；本发明融合气网和电网两大能源系统，有效满足实际调度工作的需求，实现对电网与气网安全稳定运行的精确把控，在燃气机组变负荷运行时天然气管道压力的波动更小。

实施例5如图1所示，所述用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，包括以下步骤，首先电力天然气联合调度系统通过数据接口获取电网调控中心发布的电网数据模型文件，，其中的电网数据模型首先由各个站点的传感器、计量设备获取，之后传输至电网调控中心，形成电网数据模型，本方法中直接由电网调控中心获取电网数据模型。具体包括获取节点、线路、变压器、机组、电厂、系统负荷、母线负荷、机组出力、变压器潮流、断面潮流、超短期系统负荷预测、日前机组发电计划和/或日内机组发电计划信息。获取的电网数据模型是具有一种电力系统专用文件格式的文件，电力天然气联合调度系统开发相应的数据接口解析程序，解析电网数据模型，获取其中的燃气电厂的调度计划，电厂的调度计划通常是每小时作为一个时段的出力计划，一天共24个时段，并通过数据接口向气网调控系统传送燃气电厂的调度信息。电力天然气联合调度系统包括服务器、显示屏和硬件接口等现有技术中的调度系统即可完成。接下来电力天然气联合调度系统解析电网数据模型文件，并向气网调控系统传送所解析出的电网数据信息；再接下来气网调控中心根据燃气电厂电网数据信息制定天然气供应计划，即按照燃气电厂的每个时段的出力计划，制定每个时段的气量供应计划；气网调控中心将制定的天然气供应计划通过数据接口发送给电力天然气联合调度系统，电力天然气联合调度系统获取气网气量数据信息，气量数据信息为管道压力数据信息和管道流量数据信息。然后电力天然气联合调度系统解析气量数据信息，并将气量数据信息进行展示分析；再接下来计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，出力限制值是指，基于气量供应情况及其供气系统安全的情况下，燃气电厂可出力的范围。具体的电力天然气联合调度系统根据解析获取的气量数据信息，计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值。

9F型电厂中的出力限制值计算方法为：

最大出力限制(MW)：[(Y-4.7)*24*10000+△G]*5/1000+P*50

最小出力限制(MW):{(-(7.2-Y)*24*10000+△G)+P}*5/1000

其中在P(万立方)为某一时段的计划气量，Y(MPa)为管压,△G(万立方米)为从0：00时至该时段的实际用气和计划用气之差的累积。

即以气量数据信息为约束，求出燃气电厂在这一时段的安全稳定运行的范围，并将这一出力约束值发送给电网调控系统；电网调控系统获取燃气电厂的出力约束值，电网调控系统通过数据接口获取各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值，在制定实时运行计划时就可以以此为约束条件，即表示限定了在这一时段内，燃气电厂在基于气量供应及供气系统安全的情况下的出力范围，从而有效保障气网和电网的安全运行，通过本方法的使用有效降低天然气系统与电力系统联合调度运行所带来的风险，使得气电联合运行在实时或者在中长期调度生产中提高效率，优化资源配置；为气电联合系统提供安全稳定、经济节能调度提供坚实的基础；本发明融合气网和电网两大能源系统，有效满足实际调度工作的需求，实现对电网与气网安全稳定运行的精确把控。

Claims (5)

1.一种用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，其特征在于：包括以下步骤，a获取电网数据模型；b解析电网数据模型；c制定天然气供应计划；d获取气网气量数据信息；e解析气量数据信息；f计算出各个燃气电厂每个时段的最大和最小出力限制值；g电网调控系统获取燃气电厂的出力约束值，并以此约束值为条件制定全网实时调度计划。

2.根据权利要求1所述的用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，其特征在于：所述步骤a具体包括获取节点、线路、变压器、机组、电厂、系统负荷、母线负荷、机组出力、变压器潮流、断面潮流、超短期系统负荷预测、日前机组发电计划和日内机组发电计划信息。

3.根据权利要求2所述的用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，其特征在于：步骤e中的气量数据信息为管道压力数据信息和管道流量数据信息。

4.根据权利要求3述的用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，其特征在于：步骤f中的出力限制值计算方法为

最大出力限制(MW)：[(Y-4.7)*24*10000+△G]*5/1000+P*50

最小出力限制(MW):{(-(7.2-Y)*24*10000+△G)+P}*5/1000

其中P为某一时间段的计划气量，Y为管压，△G为时间段内实际用气和计划用气之差的累积。

5.根据权利要求3述的用于信息协同交互的电力与天然气联合调度方法，其特征在于：步骤f中的出力限制值计算方法为

最大出力限制(MW)：[(Y-4.7)*24*10000+△G]*5.5/1000+P*55

最小出力限制(MW):{(-(7.2-Y)*24*10000+△G)+P}*5.5/1000

其中P为某一时间段的计划气量，Y为管压，△G为时间段内实际用气和计划用气之差的累积。