CN108343481B - 基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置。该装置包括：数据接入模块，获取与电网中的热电厂、风电场和储热装置相关联的调度参考数据、调度计划类参考数据和电网的参考调度计划；计划生成模块，基于调度参考数据、调度计划类参考数据和参考调度计划生成考虑储热后电网的调度计划；计划下发模块，将调度计划分别下发至热电厂、风电场和储热装置。本公开实施例所提供的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置，合理地安排了储热装置的储热及放热功率，使得热电机组发电出力更好的匹配间歇性、波动性的风电出力，实现电、热能源系统的协调优化运行，最大限度的提升了风电消纳能力。

Description

基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置

技术领域

本公开涉及电力工程技术领域，尤其涉及一种基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置。

背景技术

随着科学技术的进步，风电的发展十分迅速，日益增加的风电装机容量对整个电网的调峰能力提出了更高的要求。但相关技术中，电网调峰的灵活性低，调峰的效果差。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置。

根据本公开的第一方面，提供了一种基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置，包括：

数据接入模块，获取与电网中的热电厂、风电场和储热装置相关联的调度参考数据、调度计划类参考数据和所述电网的参考调度计划；

计划生成模块，基于所述调度参考数据、所述调度计划类参考数据和所述参考调度计划生成考虑储热后所述电网的调度计划；

计划下发模块，将所述调度计划分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置，

其中，所述调度计划包括有储热日前调度计划、有储热日内滚动调度计划和有储热实时调度计划中的至少一项。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划为有储热日前调度计划的情况下，

所述参考调度计划包括所述电网未考虑储热的无储热日前调度计划，

所述调度参考数据包括所述储热装置的预测数据、热负荷的预测数据和所述风电场的预测数据，

其中，所述计划生成模块，包括：

日前计划子模块，在当前日的第一时刻，基于所述储热装置的预测数据、热负荷的预测数据、所述风电场的预测数据、所述无储热日前调度计划和所述调度计划类参考数据，生成下一日内多个预测时间点的所述电网的有储热日前调度计划。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划为有储热日内滚动调度计划的情况下，

所述参考调度计划包括所述有储热日前调度计划，

所述调度参考数据包括所述储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据和所述风电场的日内滚动预测数据，

其中，所述计划生成模块，还包括：

日内计划子模块，基于所述储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据、所述风电场的日内滚动预测数据、所述有储热日前调度计划和所述调度计划类参考数据，生成下一个调度时间区间内的多个预测时间点的所述电网的有储热日内滚动调度计划。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划为有储热实时调度计划的情况下，

所述参考调度计划包括所述有储热日内滚动调度计划或有储热日前调度计划，

所述调度参考数据包括：所述电网的火电上旋备用容量、所述电网的风电下旋备用容量和所述电网的实时数据，

其中，所述计划生成模块，还包括：

实时计划子模块，基于所述电网的火电上旋备用容量、所述电网的风电下旋备用容量、所述电网的实时数据和所述调度计划类参考数据，以及所述有储热日内滚动调度计划或有储热日前调度计划，生成下一个预测时间点的所述电网的有储热实时调度计划。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述调度参考数据还包括边界约束，

其中，所述边界约束包括电力平衡约束，热力平衡约束，与热电厂、风电场和储热装置相关联的限值约束中的至少一种。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，还包括：

运行监测模块，对所述热电厂、所述风电场和所述储热装置进行监测，获取所述电网的实时数据。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，还包括：

数据管理模块，将与所述电网中的热电厂、风电场和储热装置的运行相关联的数据作为所述电网的历史运行数据存储于对应的数据库，

其中，与电网的运行相关联的数据包括所述调度参考数据、所述参考调度计划、所述调度计划类参考数据和所述调度计划中的至少一种。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，还包括：

效益分析模块，基于与所述风电场和所述储热装置的历史运行数据，确定风电的消纳效益，以根据所述消纳效益确定所述电网中风电的使用情况。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划包括有储热日前调度计划和/或有储热日内滚动调度计划的情况下，

所述计划下发模块，包括：

文件生成子模块，基于所述调度计划生成对应的调度计划文件；

文件下发子模块，将所述调度计划文件分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划包括有储热实时调度计划的情况下，

所述计划下发模块，包括：

指令生成子模块，基于所述有储热实时调度计划生成实时调度指令；

指令下发子模块，将所述实时调度指令分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置。

根据本公开的第二方面，提供了一种基于热电解耦的电网风电消纳协调控制方法，包括：

获取与电网中的热电厂、风电场和储热装置相关联的调度参考数据、调度计划类参考数据和所述电网的参考调度计划；

基于所述调度参考数据、所述调度计划类参考数据和所述参考调度计划生成考虑储热后所述电网的调度计划；

将所述调度计划分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置，

其中，所述调度计划包括有储热日前调度计划、有储热日内滚动调度计划和有储热实时调度计划中的至少一项。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划为有储热日前调度计划的情况下，

所述参考调度计划包括所述电网未考虑储热的无储热日前调度计划，

所述调度参考数据包括所述储热装置的预测数据、热负荷的预测数据和所述风电场的预测数据，

其中，基于所述调度参考数据和所述参考调度计划生成考虑储热后所述电网的调度计划，包括：

在当前日的第一时刻，基于所述储热装置的预测数据、热负荷的预测数据、所述风电场的预测数据、所述无储热日前调度计划和所述调度计划类参考数据，生成下一日内多个预测时间点的所述电网的有储热日前调度计划。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划为有储热日内滚动调度计划的情况下，

所述参考调度计划包括所述有储热日前调度计划，

所述调度参考数据包括所述储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据和所述风电场的日内滚动预测数据，

其中，基于所述调度参考数据、所述调度计划类参考数据和所述参考调度计划生成考虑储热后所述电网的调度计划，包括：

基于所述储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据、所述风电场的日内滚动预测数据、所述有储热日前调度计划和所述调度计划类参考数据，生成下一个调度时间区间内的多个预测时间点的所述电网的有储热日内滚动调度计划。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划为有储热实时调度计划的情况下，

所述参考调度计划包括所述有储热日内滚动调度计划或有储热日前调度计划，

所述调度参考数据包括：所述电网的火电上旋备用容量、所述电网的风电下旋备用容量和所述电网的实时数据，

其中，基于所述调度参考数据、所述调度计划类参考数据和所述参考调度计划生成考虑储热后所述电网的调度计划，包括：

基于所述电网的火电上旋备用容量、所述电网的风电下旋备用容量、所述电网的实时数据和所述调度计划类参考数据，以及所述有储热日内滚动调度计划或有储热日前调度计划，生成下一个预测时间点的所述电网的有储热实时调度计划。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述调度参考数据还包括边界约束，

其中，所述边界约束包括电力平衡约束，热力平衡约束，与热电厂、风电场和储热装置相关联的限值约束中的至少一种。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，还包括：

对所述热电厂、所述风电场和所述储热装置进行监测，获取所述电网的实时数据。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，还包括：

将与所述电网中的热电厂、风电场和储热装置的运行相关联的数据作为所述电网的历史运行数据存储于对应的数据库，

其中，与电网的运行相关联的数据包括所述调度参考数据、所述参考调度计划、所述调度计划类参考数据和所述调度计划中的至少一种。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，还包括：

基于与所述风电场和所述储热装置的历史运行数据，确定风电的消纳效益，以根据所述消纳效益确定所述电网中风电的使用情况。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划包括有储热日前调度计划和/或有储热日内滚动调度计划的情况下，将所述调度计划分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置，包括：

基于所述调度计划生成对应的调度计划文件；

将所述调度计划文件分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，在所述调度计划包括有储热实时调度计划的情况下，将所述调度计划分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置，包括：

基于所述有储热实时调度计划生成实时调度指令；

将所述实时调度指令分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置。

根据本公开的第三方面，提供了一种基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述基于热电解耦的电网风电消纳协调控制方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述基于热电解耦的电网风电消纳协调控制方法。

本公开实施例所提供的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置，合理地安排了储热装置的储热及放热功率，使得热电机组发电出力更好的匹配间歇性、波动性的风电出力，实现电、热能源系统的协调优化运行，最大限度的提升了风电消纳能力。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据本公开一实施例的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置的框图；

图2示出根据本公开一实施例的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置的框图；

图3示出根据本公开一实施例的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置的应用场景的示意图；

图4示出根据本公开一实施例的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置的应用场景的示意图；

图5示出根据本公开一实施例的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出根据本公开一实施例的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置的框图。如图1所示，该装置可以包括数据接入模块30、计划生成模块40和计划下发模块50。

该数据接入模块30被配置为获取与电网中的热电厂、风电场和储热装置相关联的调度参考数据、调度计划类参考数据和电网的参考调度计划。

在本实施例中，电网中的风电场、热电厂均为电网提供电能。储热装置与热电厂相连，用于存储热电厂产生的热量，并可以根据需要为用热用户提供供热所需的热量。调度参考数据是电网中热电厂、风电场和储热装置相关联的日前预测数据、日内滚动预测和实时数据，还可以包括与电网运行相关联的其他数据，例如电网火电下旋备用容量、电网风电上旋备用容量等，本公开对此不作限制。电网的参考调度计划用于指导电网的电力调度，参考调度计划是未考虑储热情况下的日前调度计划，是仅以热电厂、风电场和用电负荷等作为参考而做出的调度，并未考虑电网中的储热装置和用热负荷。参考调度计划可以包括热电厂机组的有功出力和风电场的有功出力等。调度计划类参考数据可以包括机组最大出力、机组最小出力、机组爬坡速率、机组可调最大出力、机组可调最小出力、电网负荷预测、外网联络线计划等。

在本实施中，可以从控制电网中各装置的系统中直接获取与电网中热电厂、风电场和储热装置相关联的调度参考数据。例如，从控制风电场的新能源调度系统中获取与风电场相关联的调度参考数据。从控制热电厂的常规能源调度系统获取与热电厂相关联的调度参考数据。从控制储热装置的厂站储能管理系统获取与储热装置相关联的调度参考数据。可以从调度计划编制系统获取参考调度计划的数据和调度计划类参考数据。从调度计划编制系统获取电网的调度计划数据，调度计划数据可以包括未考虑储热的所有机组的日前调度计划。并且，可以直接与控制电网的新能源调度系统、常规能源调度系统、厂站储能管理系统、调度计划编制系统等通过数据接口连接，以获取所需的数据，本公开对此不作限制。

该计划生成模块40被配置为基于调度参考数据、调度计划类参考数据和参考调度计划生成考虑储热后电网的调度计划。其中，调度计划可以包括有储热日前调度计划、有储热日内滚动调度计划和有储热实时调度计划中的至少一项。

在本实施例中，可以根据所生成的调度计划的具体类型，根据对应的调度计划算法，基于调度参考数据、调度计划类参考数据和参考调度计划生成对应的考虑储热的调度计划。这样，可以实现对储热装置、热电厂、风电场的协调调度。

在本实施例中，调度计划可以包括：热电厂机组的有功计划值，风电场的有功计划值，和储热装置的储热或放热功率计划值。可以每间隔一定是时间下发调度计划，例如，每间隔5分钟下发一次调度计划。本公开对此不作限制。调度计划中所包含的各类数据的个数可以是1440、288、144、96、48、24、12等，同一类数据的多个值之间间隔相同的时间间隔，调度计划中所包含的各类数据的个数可以相同，也可以不同。例如，热电厂机组有功计划值可以是288个/天，在一天中的00:05-24:00每间隔5分钟一个数据。

该计划下发模块50被配置为将调度计划分别下发至热电厂、风电场和储热装置。

在本实施例中，可以将调度计划下发至电网各装置所对应的控制系统中，以使控制系统基于获取的调度计划对下属的装置进行控制。例如，可以使新能源调度系统基于接收到调度计划对风电场进行控制。可以使常规能源调度系统基于接收到调度计划对热电厂进行控制。可以使厂站储能管理系统基于接收到调度计划对储热装置进行控制。

在本实施例中，可以根据调度计划的具体类型通过文件或指令的方式将调度计划下发至电网中的热电厂、风电场和储热装置等组成部分。可以将调度计划的全部内容下发至电网中的热电厂、风电场和储热装置等。还可以将调度计划中分别与电网中的热电厂、风电场和储热装置相对应的部分下发至对应的热电厂、风电场或储热装置。例如，将调度计划中与风电场相关的计划内容下发至风电场，将调度计划中与热电厂相关的计划内容下发至热电厂，将调度计划中与储热装置相关的计划内容下发至储热装置。本公开对此不作限制。

在本实施例中，传输调度参考数据、调度计划类参考数据、参考调度计划和调度计划的数据的方式可以包括SFTP协议(Secure File Transfer Protocol，安全文件传送协议)、IEC104规约(Telecontrol equipment and systems-Part 5-104，IEC60870-5-104规约)等。可以根据数据的具体类型确定通过SFTP协议或IEC104规约进行传输，本公开对此不作限制。

本公开实施例所提供的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置，基于获取的与电网中的热电厂、风电场和储热装置相关联的调度参考数据、调度计划类参考数据和电网的参考调度计划生成考虑储热后电网的调度计划，并将调度计划分别下发至热电厂、风电场和储热装置，合理地安排了储热装置的储热及放热功率，使得热电机组发电出力更好的匹配间歇性、波动性的风电出力，实现电、热能源系统的协调优化运行，最大限度的提升了风电消纳能力。

在一种可能的实现方式中，在调度计划为有储热日前调度计划的情况下，参考调度计划可以包括电网未考虑储热的无储热日前调度计划，调度参考数据可以包括储热装置的预测数据、热负荷的预测数据和风电场的预测数据。

其中，计划生成模块40可以包括日前计划子模块。该日前计划子模块被配置为在当前日的第一时刻，基于储热装置的预测数据、热负荷的预测数据、风电场的预测数据、无储热日前调度计划和调度计划类参考数据，生成下一日内多个预测时间点的电网的有储热日前调度计划。

在该实现方式中，可以从调度计划编制系统中获取电网未考虑储热的无储热日前调度计划的数据和调度计划类参考数据，可以从控制储热装置、风电场的系统中获取对应调度参考数据。下一日的多个预测时间点的个数可以是1440、288、144、96、48、24、12等，各预测时间点之间间隔相同的时间间隔。例如，在下一日的多个预测时间点的个数为96的情况下，在下一日的00:15～24:00每隔15分钟为一个预测时间点。第一时刻可以是当日的23:45、23:55等时刻，本公开对此不作限制。

在该实现方式中，储热装置的预测数据可以包括管道流量日前预测数据、管道流量日内滚动预测数据等与储热装置的运行相关联的数据。其中，管道流量日前预测数据可以是预测的管道流量在下一日的多个预测时间点的预测数据。管道流量日内滚动预测数据可以是预测的管道流量在当日的、且最靠近第一时刻的调度时间区间内的下一日的多个预测时间点的预测数据。热负荷的预测数据可以包括热负荷的日前预测数据、热负荷的日内滚动预测数据等用于描述下一日热电厂完成对供热范围内的用户进行供热所需的热负荷。其中，热负荷的日前预测数据可以是预测的热负荷在下一日的多个预测时间点的预测数据。热负荷的日内滚动预测数据可以是预测的热负荷在当日的、且最靠近第一时刻的调度时间区间内的下一日的多个预测时间点的预测数据。

在该实现方式中，风电场的预测数据可以包括风电场的日前预测数据、风电场的日内滚动预测数据等与风电场的运行相关联的数据。其中，风电场的日前预测数据可以是预测的风电场在下一日的多个预测时间点的预测数据。风电场的日内滚动预测数据可以是预测的风电场在当日的、且最靠近第一时刻的调度时间区间内的下一日的多个预测时间点的预测数据。例如，风电场的预测数据可以包括风电场的日前风功率预测数据、日内滚动风功率预测数据、风电场发电能力数据。其中，风电场的日前风功率预测数据为预测的当日的00:15～24:00每隔15分钟为一个预测时间点的96个数据；日内滚动风功率预测数据为第一时刻之前、且最靠近第一时刻的一个调度时间区间内的16个预测时间点的下一日数据。

应当理解的是，本领域技术人员可以根据实际需要对有储热日前调度计划中所需的调度参考数据的具体内容进行设置，本公开对此不作限制。

在一种可能的实现方式中，在调度计划为有储热日内滚动调度计划的情况下，参考调度计划可以包括有储热日前调度计划，调度参考数据可以包括储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据和风电场的日内滚动预测数据。

其中，计划生成模块40还可以包括日内计划子模块。该日内计划子模块被配置为基于储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据、风电场的日内滚动预测数据、有储热日前调度计划和调度计划类型参考数据，生成下一个调度时间区间内的多个预测时间点的电网的有储热日内滚动调度计划。

在该实现方式中，可以根据当前时刻所处的时刻，确定当前时刻之后的第一个调度时间区间内的多个预测时间点的有储热日内滚动调度计划。可以根据调度需要设置调度时间区间的时长。例如，调度时间区间的时长可以是4小时，则在00:15～24:00每隔15分钟为一个预测时间点的情况下，4小时内包括16个预测时间点。

在该实现方式中，储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据和风电场的日内滚动预测数据，分别为当前时刻之前的一个调度时间区间内的多个预测时间点的储热装置、热负荷和风电场的预测数据。例如，储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据和风电场的日内滚动预测数据，分别为当前时刻之前、且最靠近当前时刻的一个调度时间区间内的多个预测时间点的储热装置、热负荷和风电场的预测数据。

在一种可能的实现方式中，在调度计划为有储热实时调度计划的情况下，参考调度计划包括有储热日内滚动调度计划或有储热日前调度计划，调度参考数据包括：电网的火电上旋备用容量、电网的风电下旋备用容量、电网的实时数据。

其中，计划生成模块40还可以包括实时计划子模块。该实时计划子模块被配置为基于电网的火电上旋备用容量、电网的风电下旋备用容量、电网的实时数据和调度计划类参考数据，以及有储热日内滚动调度计划或有储热日前调度计划，生成下一个预测时间点的电网的有储热实时调度计划。

在该实现方式中，可以采用线性差值算法基于电网的火电上旋备用容量、电网的风电下旋备用容量、电网的实时数据和调度计划类参考数据，对日内滚动调度计划或者有储热日前调度计划中对应预测时间点的具体计划进行修改，将修改完成的计划确定为有储热实时调度计划。

在该实现方式中，生成有储热实时调度计划的时刻需在对应的预测时间点之前，以保证在预测时间点可以执行生成的有储热实时调度计划。例如，可以在每个预测时间点的前5分钟生成有储热实时调度计划。若下一个预测时间点为00:15，则可以在00:10时生成00:15的实时调度计划。本公开对此不作限制。

在该实现方式中，电网的实时数据可以包括热电厂机组的实时有功出力、风电场的实时有功出力、风电场发电能力、以及与储热装置相关联的实时数据。风电场发电能力为当前时刻的下一整点5分钟时刻的风电可发有功出力。与储热装置的运行相关联的实时数据可以包括热电机组、储热装置本身、储热抽气、供热抽气以及供热首站的实时数据。其中，储热装置本身的实时状态数据可以包括工作状态数据、工作模式数据、储热量、储热/放热功率、出口流体温度、进口流体温度、储热单元温度、储热回路压力、放热回路压力、储热回路流量、放热回路流量、换热功率、换热器出水温度、换热器回水温度等数据。储热抽气的实时数据可以包括蒸汽温度、蒸汽压力、蒸汽流量、管道温度、管道压力、管道流量。供热抽气的实时数据可以包括蒸汽温度、蒸汽压力、蒸汽流量、管道温度、管道压力、管道流量。供热首站的实时数据可以包括换热功率、出水温度、回水温度、管道压力、管道流量。

在一种可能的实现方式中，调度参考数据还可以包括边界约束。

其中，边界约束可以包括与电力平衡约束、热力平衡约束、与热电厂、风电场和储热装置相关联的限值约束中的至少一种。

在该实现方式中，边界约束条件还可以是热电厂机组的最大出力、最小出力约束、风电场的发电能力约束、储热装置的储热/放热容量约束、电网弃风条件约束等。这样，可提高确定的调度计划的准确性。

图2示出根据本公开一实施例的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置的框图。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，该装置还可以包括运行监测模块60。该运行监测模块60被配置为对热电厂、风电场和储热装置进行监测，获取电网的实时数据。

在该实现方式中，可以实时检测热电厂、风电场和储热装置的运行状态，获取电网的实时数据。电网的实时数据可以包括与热电厂、风电场和储热装置相关联的实时数据。例如，可以实现与控制储热装置的厂站储热管理系统的通道配置、点表模型、公式设置，与站端建立通道连接，模型对点建立数据关联，监测获取热电机组、储热抽气、供热抽气、储热装置的实时数据。还可以将实时数据按一定间隔存入历史数据库，展示储热装置相关联的历史数据曲线。数据存储间隔可以配置为1秒钟、1分钟或5分钟等，本公开对此不做限制。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，该装置还可以包括数据管理模块70。该数据管理模块70被配置为将与电网中的热电厂、风电场和储热装置的运行相关联的数据作为电网的历史运行数据存储于对应的数据库。其中，与电网的运行相关联的数据包括调度参考数据、参考调度计划、调度计划类参考数据和调度计划中的至少一种。

在该实现方式中，在数据库中存储了历史运行数据之后，可以便于工作人员基于历史运行数据对电网的历史运行状态进行分析。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，该装置还可以包括效益分析模块80。该效益分析模块80被配置为基于与风电场和储热装置的历史运行数据，确定风电的消纳效益，以根据消纳效益确定电网中风电的使用情况。

在该实现方式中，基于历史运行数据可进行对比分析，确定电网在未考虑储热装置、考虑储热装置两种情况下风电场出力曲线和消纳电量曲线，进而确定风电的消纳效益。这样，可以根据电网中风电的使用情况，进一步提升电网对风电的消纳能力。

在一种可能的实现方式中，在调度计划包括有储热日前调度计划和/或有储热日内滚动调度计划的情况下，计划下发模块50可以包括文件生成子模块和文件下发子模块。该文件生成子模块被配置为基于调度计划生成对应的调度计划文件。该文件下发子模块被配置为将调度计划文件分别下发至热电厂、风电场和储热装置。

在该实现方式中，可以根据调度计划生成分别对应电网中的热电厂、风电场和储热装置的三个调度计划文件，并将生成的三个调度计划文件分别下发。还可以基于调度计划生成一个调度计划文件，并将该调度计划文件都下发至热电厂、风电场和储热装置。可以通过SFTP协议实现调度计划文件的传输。本公开对此不作限制。这样，可以节省发送调度计划文件的时间，保证调度计划的安全性。

在一种可能的实现方式中，在调度计划包括有储热实时调度计划的情况下，计划下发模块50还可以包括指令生成子模块和指令下发子模块。该指令生成子模块被配置为基于有储热实时调度计划生成实时调度指令。该指令下发子模块被配置为将实时调度指令分别下发至热电厂、风电场和储热装置。

在该实现方式中，基于有储热实时调度计划生成实时调度指令生成控制热电厂、风电场和储热装置的实时调度指令，并可以通过IEC104规约等来将实时调度指令下发至电网中的热电厂、风电场和储热装置中，本公开对此不作限制。这样，可以将实时调度指令及时、准确的发送。

需要说明的是，尽管以上述实施例作为示例介绍了基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各步骤，只要符合本公开的技术方案即可。

应用示例

以下结合“通过某基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置控制调度电网”作为一个示例性应用场景，给出根据本公开实施例的应用示例，以便于理解基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置的工作原理和过程。本领域技术人员应理解，以下应用示例仅仅是出于便于理解本公开实施例的目的，不应视为对本公开实施例的限制。

图3和图4示出根据本公开一实施例的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置的应用场景的示意图。如图3所示，该装置包括数据接入模块101、运行监测模块102、计划生成模块103、效益分析模块104、计划下发模块105和数据管理模块106。

其中，如图3所示，电网侧包括调度计划编制系统、新能源调度系统、常规能源调度系统。调度计划编制系统可以生成并存储调度计划类参考数据和电网的参考调度计划。新能源调度系统用于控制电厂侧的风电场。常规能源调度系统用于控制电厂侧的热电厂。且在电厂侧包括控制储热装置的厂站储能管理系统。

如图4所示，在具体的工作过程中：

数据接入模块101与调度计划编制系统、新能源调度系统、常规能源调度系统以及厂站储能管理系统通过数据连接接口连接，直接获取与热电厂、风电场和储热装置相关联的调度参考数据、调度计划类参考数据和电网的参考调度计划。

运行监测模块102对热电厂、风电场和储热装置进行监测，获取电网的实时数据。

计划生成模块103基于调度参考数据、调度计划类参考数据、参考调度计划和边界约束，生成考虑储热后电网的有储热日前调度计划、有储热日内滚动调度计划和有储热实时调度计划。

效益分析模块104基于与风电场和储热装置的历史运行数据，确定风电的消纳效益，以根据所述消纳效益确定电网中风电的使用情况。

计划下发模块105基于有储热日前调度计划、有储热日内滚动调度计划调度计划，分别生成对应的调度计划文件，并下发至对应的热电厂、风电场和储热装置。并且，基于有储热实时调度计划生成实时调度指令，将实时调度指令分别下发至热电厂、风电场和储热装置。

数据管理模块106用于与数据接入模块101、运行监测模块102、计划生成模块103、效益分析模块104、计划下发模块105进行数据交互，将其中的与电网中的热电厂、风电场和储热装置的运行相关联的调度参考数据、参考调度计划、调度计划类参考数据和调度计划作为电网的历史运行数据存储于对应的数据库。

这样，可以合理地安排储热装置的储热或放热功率，使得热电机组发电出力更好的匹配间歇性、波动性的风电出力，实现电、热能源系统的协调优化运行，最大限度的提升风电消纳能力。

图5示出根据本公开一实施例的基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置1900的框图。例如，装置1900可以被提供为一服务器。参照图5，装置1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。

装置1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行装置1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将装置1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。装置1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如Windows ServerTM、MacOS XTM、UnixTM、LinuxTM、FreeBSDTM、Rocky凝思磐石安全操作系统、Kylin麒麟操作系统或类似。装置1900可以操作基于存储在存储器1932的数据库操作系统，例如Oracle、MySQL、Kingbase金仓数据库、DM达梦数据库或类似。

在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由装置1900的处理组件1922执行以完成上述基于热电解耦的电网风电消纳协调控制方法。

本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (8)

1.一种基于热电解耦的电网风电消纳协调控制装置，其特征在于，包括：

数据接入模块，获取与电网中的热电厂、风电场和储热装置相关联的调度参考数据、调度计划类参考数据和所述电网的参考调度计划，所述调度参考数据包括边界约束，其中，所述边界约束包括以下约束中的至少一种：电力平衡约束，热力平衡约束，与热电厂、风电场和储热装置相关联的限值约束，热电厂机组的最大出力、最小出力约束，风电场的发电能力约束，储热装置的储热/放热容量约束、电网弃风条件约束；

计划生成模块，基于所述调度参考数据、所述调度计划类参考数据和所述参考调度计划生成考虑储热后所述电网的调度计划；

计划下发模块，将所述调度计划分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置，

其中，所述调度计划包括有储热日前调度计划、有储热日内滚动调度计划和有储热实时调度计划中的至少一项；

其中，在所述调度计划为有储热实时调度计划的情况下，

所述参考调度计划包括所述有储热日内滚动调度计划或有储热日前调度计划，

所述调度参考数据还包括：所述电网的火电上旋备用容量、所述电网的风电下旋备用容量和所述电网的实时数据，

其中，所述计划生成模块，还包括：

实时计划子模块，基于所述电网的火电上旋备用容量、所述电网的风电下旋备用容量、所述电网的实时数据和所述调度计划类参考数据，以及所述有储热日内滚动调度计划或所述有储热日前调度计划，生成下一个预测时间点的所述电网的有储热实时调度计划；

其中，所述电网的实时数据包括热电厂机组的实时有功出力的实时数据、所述风电场的实时有功出力的实时数据、所述风电场发电能力的实时数据、以及与所述储热装置相关联的实时数据；

其中，与储热装置相关联的实时数据包括热电机组的实时数据、所述储热装置本身的实时数据、储热抽气的实时数据、供热抽气的实时数据以及供热首站的实时数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述调度计划为有储热日前调度计划的情况下，

所述参考调度计划包括所述电网未考虑储热的无储热日前调度计划，

所述调度参考数据还包括所述储热装置的预测数据、热负荷的预测数据和所述风电场的预测数据，

其中，所述计划生成模块，包括：

日前计划子模块，在当前日的第一时刻，基于所述储热装置的预测数据、热负荷的预测数据、所述风电场的预测数据、所述无储热日前调度计划和所述调度计划类参考数据，生成下一日内多个预测时间点的所述电网的有储热日前调度计划。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述调度计划为有储热日内滚动调度计划的情况下，

所述参考调度计划包括所述有储热日前调度计划，

所述调度参考数据还包括所述储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据和所述风电场的日内滚动预测数据，

其中，所述计划生成模块，还包括：

日内计划子模块，基于所述储热装置的日内滚动预测数据、热负荷的日内滚动预测数据、所述风电场的日内滚动预测数据、所述有储热日前调度计划和所述调度计划类参考数据，生成下一个调度时间区间内的多个预测时间点的所述电网的有储热日内滚动调度计划。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

运行监测模块，对所述热电厂、所述风电场和所述储热装置进行监测，获取所述电网的实时数据。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

数据管理模块，将与所述电网中的热电厂、风电场和储热装置的运行相关联的数据作为所述电网的历史运行数据存储于对应的数据库，

其中，与电网的运行相关联的数据包括所述调度参考数据、所述参考调度计划、所述调度计划类参考数据和所述调度计划中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

效益分析模块，基于与所述风电场和所述储热装置的历史运行数据，确定风电的消纳效益，以根据所述消纳效益确定所述电网中风电的使用情况。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述调度计划包括有储热日前调度计划和/或有储热日内滚动调度计划的情况下，

所述计划下发模块，包括：

文件生成子模块，基于所述调度计划生成对应的调度计划文件；

文件下发子模块，将所述调度计划文件分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述调度计划包括有储热实时调度计划的情况下，

所述计划下发模块，包括：

指令生成子模块，基于所述有储热实时调度计划生成实时调度指令；

指令下发子模块，将所述实时调度指令分别下发至所述热电厂、所述风电场和所述储热装置。

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