CN110490355A - 一种用于热电联合调度的日前计划编制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于热电联合调度的日前计划编制方法及系统，包括：基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间；基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间；基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线，在保证了供热的同时提升了风电消纳，减少了弃风的情况，提升了风电的消纳空间和利用率。

Description

一种用于热电联合调度的日前计划编制方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种用于热电联合调度的日前计划编制方法及系统。
背景技术
当前，新能源装机规模居世界第一位。但受我国电源结构、资源分布和电网结构等因素的影响，新能源消纳问题逐年突出。风力发电具有随机性、波动性和间歇性等特点，风电消纳受到常规电源的调节能力直接影响，风电出力波动范围超出电网调节能力时将导致弃风。在传统热电联产机组日前计划编制中，为充分保证居民供热，一些地区热电联产机组需严格按照规定制定热电联产机组的启停机计划和最小运行出力，按照运行的热电联产机组出力调节范围小，降低风电的消纳空间和利用率。某些地区火电机组特别是热电联产机组占比较高，在冬季供热的需求下，热电联产机组一般按“以热定电”模式运行，电源调峰能力显著降低，在负荷低谷时段为了保证供热和电网的有功平衡，不得不大量弃风，严重影响着风电的接纳。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种用于热电联合调度的日前计划编制方法及系统。
本发明提供的技术方案是：
一种用于热电联合调度的日前计划编制方法，所述方法包括：
基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间；
基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间；
基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线。
优选的，所述基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间，包括：
基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则对原热电联产机组出力计划曲线进行校核；
若所述校核后的热电联产机组出力计划曲线满足供热需求，则基于校核后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间；
否则，重新校核热电联产机组出力计划曲线，直到满足供热需求，之后基于满足供热需求后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间。
优选的，所述电联产机组出力原则，包括：
当所述风电消纳空间不足时：
按照下调热电联产机组出力原则，降低热电联产机组出力；
当所述风电消纳空间富余时：
按照上调热电联产机组出力原则，增加热电联产机组出力。
优选的，所述预先设定的下调热电联产机组出力原则的计算式如下：
式中，Pn(下)为每台热电联产机组出力下调功率；Q1为弃风功率时序数据曲线；N为热电联产机组台数；n在(1,…,N)范围内。
优选的，所述预先设定的上调热电联产机组出力原则的计算式如下：
式中，式中，Pn(上)为每台热电联产机组出力下调功率；Q1为弃风功率时序数据曲线；N为热电联产机组台数；n在(1,…,N)范围内。
优选的，所述基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间，包括：
获取预测时间段内常规发电机组开机计划、发电负荷预测和外送联络线交易计划；
基于所述预测时间段内常规发电机组开机计划和预设的时间分辨率，获得发电机组最小技术出力的时序数据曲线；
基于负荷预测和外送联络线交易计划得到发电负荷；
计算所述发电负荷和发电机组最小技术出力曲线的差值，得到第一风电消纳空间曲线。
优选的，所述基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线，之后还包括：
将所述满足供热需求的热电联产机组出力计划曲线和风电场出力计划曲线，发送至风电场和热场。
一种用于热电联合调度的日前计划编制系统，所述系统包括：
计算模块：用于基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间；
第一确定模块：用于基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间；
第二确定模块：用于基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线。
优选的，所述第一确定模块，包括：校核单元、第一确定单元和第二确定单元；
所述校核单元，用于基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则对原热电联产机组出力计划曲线进行校核；
所述第一确定单元，用于若所述校核后的热电联产机组出力计划曲线满足供热需求，则基于校核后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间；
所述第二确定单元，用于若所述校核后的热电联产机组出力计划曲线不满足供热需求，重新校核热电联产机组出力计划曲线，直到满足供热需求，之后基于满足供热需求后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间。
优选的，所述计算模块，包括：获取单元、发电单元、负荷单元和获得单元；
所述获取单元，用于获取预测时间段内常规发电机组开机计划、发电负荷预测和外送联络线交易计划；
所述发电单元，用于基于所述预测时间段内常规发电机组开机计划和预设的时间分辨率，获得发电机组最小技术出力的时序数据曲线；
所述负荷单元，用于基于负荷预测和外送联络线交易计划得到发电负荷；
所述获得单元，用于计算所述发电负荷和发电机组最小技术出力曲线的差值，得到第一风电消纳空间曲线。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的技术方案，包括：基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间；基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间；基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线，在保证了供热的同时提升了风电消纳，减少了弃风的情况，提升了风电的消纳空间和利用率。
附图说明
图1为本发明用于热电联合调度的日前计划编制的整体步骤流程图；
图2为本发明用于热电联合调度的日前计划编制的详细过程示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
实施例1：
本发明涉及一种用于热电联合调度的日前计划编制方法，该方法考虑了热力系统的储热特性和热惯性，在风电接纳空间富余/不足时，在风电接纳空间富余时，增加供热机组出力进行储热，在风电接纳空间不足时，降低供热机组出力，在保证供热的同时提升风电消纳。
实施方法的步骤如图2所示，根据日前风电功率预测、负荷预测等相关数据，评估日前弃风情况；基于日前弃风情况，在尽可能减少弃风的情况下调整热电联产机组出力计划，并校核热电厂出力计划是否能保证用户供热质量，若不满足用户供热质量，则重新调整热电厂出力至满足用户质量；最终，基于校核后的热电厂出力计划，重新计算系统风电接纳空间，制定相应的风电场出力计划并下发。本发明通过利用热力系统的储热特性和热惯性，在风电接纳空间富余时，增加供热机组出力进行储热，在风电接纳空间不足时，降低供热机组出力，在保证供热的同时提升风电消纳。
如图1所示，具体包括以下步骤：
步骤一：基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间；
步骤二：基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间；
步骤三：基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线。
其中，步骤一：基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间；具体包括：
步骤1-1：基于日前常规发电机组开机计划，包括火电、水电、核电等各类发电机组，逐时刻累加各台机组最小技术出力，得到全网日前最小技术出力曲线，最小技术出力曲线为时间分辨率15min的时序数据。
步骤1-2：根据日前负荷预测、外送联络线交易计划，累加得到日前全网发电负荷，发电负荷与最小技术出力之间的差值，即为风电消纳空间A1。
步骤二：基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间；具体包括：
步骤2-1：对比日前风电功率预测与风电消纳空间，超出风电接纳空间部分的风电功率预测认定为弃风功率序列Q1，弃风功率序列为时间分辨率15min的时序数据。
步骤2-2：判断日前弃风电量是否为0，若日前弃风电量不为0，执行步骤2-2，若日前弃风电量为0，则不开展热-电联合调度的日前计划编制，本次流程结束。
步骤2-3：若t时刻有弃风(Q1(t)＞0)，则下调热电联产机组的出力，各台热电联产机组出力下调的原则是：
式中，式中，Pn为每台热电联产机组出力下调功率；Q1为弃风功率时序数据曲线；n为热电联产机组台数；n在(1,…,N)范围内。
步骤2-4：若t时刻无弃风(Q1(t)＜0)，则上调热电联产机组的出力，各台热电联产机组出力上调的原则是：
式中，式中，Pn为每台热电联产机组出力下调功率；Q1为弃风功率时序数据曲线；n为热电联产机组台数；n在(1,…,N)范围内。
步骤2-5：若t时刻无弃风(Q1(t)＝0)，则保持热点联产机组出力计划不变；
步骤2-6：校核修改后的热电联产机组出力计划曲线，是否满足用户的供热需求，若不满足用户的供热需求，执行步骤，若满足用户的供热需求，则执行步骤
步骤2-7：对于不满足供热需求的热电联产机组出力曲线，重新调整热电联产机组出力曲线，使其满足相关约束的要求。
步骤2-8：确认日前热电联产机组出力计划曲线，并重新计算风电接纳空间A2。
步骤三：基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线，具体包括：
步骤3-1：基于风电接纳空间A2，重新制定风电场出力计划；
步骤3-2：将确认后的风电场出力计划以及供热机组出力计划，下发至风电场及热电厂。
实施例2
基于同一构思发明，本发明还提供一种用于热电联合调度的日前计划编制系统，所述系统包括：
计算模块：用于基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间；
第一确定模块：用于基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间；
第二确定模块：用于基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线。
所述第一确定模块，包括：校核单元、第一确定单元和第二确定单元；
所述校核单元，用于基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则对原热电联产机组出力计划曲线进行校核；
所述第一确定单元，用于若所述校核后的热电联产机组出力计划曲线满足供热需求，则基于校核后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间；
所述第二确定单元，用于若所述校核后的热电联产机组出力计划曲线不满足供热需求，重新校核热电联产机组出力计划曲线，直到满足供热需求，之后基于满足供热需求后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间。
所述计算模块，包括：获取单元、发电单元、负荷单元和获得单元；
所述获取单元，用于获取预测时间段内常规发电机组开机计划、发电负荷预测和外送联络线交易计划；
所述发电单元，用于基于所述预测时间段内常规发电机组开机计划和预设的时间分辨率，获得发电机组最小技术出力的时序数据曲线；
所述负荷单元，用于基于负荷预测和外送联络线交易计划得到发电负荷；
所述获得单元，用于计算所述发电负荷和发电机组最小技术出力曲线的差值，得到第一风电消纳空间曲线。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于热电联合调度的日前计划编制方法，其特征在于，所述方法包括：
基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间；
基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间；
基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间，包括：
基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则对原热电联产机组出力计划曲线进行校核；
若所述校核后的热电联产机组出力计划曲线满足供热需求，则基于校核后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间；
否则，重新校核热电联产机组出力计划曲线，直到满足供热需求，之后基于满足供热需求后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电联产机组出力原则，包括：
当所述风电消纳空间不足时：
按照下调热电联产机组出力原则，降低热电联产机组出力；
当所述风电消纳空间富余时：
按照上调热电联产机组出力原则，增加热电联产机组出力。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预先设定的下调热电联产机组出力原则的计算式如下：
式中，Pn(下)为每台热电联产机组出力下调功率；Q1为弃风功率时序数据曲线；N为热电联产机组台数；n在(1,…,N)范围内。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预先设定的上调热电联产机组出力原则的计算式如下：
式中，式中，Pn(上)为每台热电联产机组出力下调功率；Q1为弃风功率时序数据曲线；N为热电联产机组台数；n在(1,…,N)范围内。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间，包括：
获取预测时间段内常规发电机组开机计划、发电负荷预测和外送联络线交易计划；
基于所述预测时间段内常规发电机组开机计划和预设的时间分辨率，获得发电机组最小技术出力的时序数据曲线；
基于负荷预测和外送联络线交易计划得到发电负荷；
计算所述发电负荷和发电机组最小技术出力曲线的差值，得到第一风电消纳空间曲线。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线，之后还包括：
将所述满足供热需求的热电联产机组出力计划曲线和风电场出力计划曲线，发送至风电场和热场。
8.一种用于热电联合调度的日前计划编制系统，其特征在于，所述系统包括：
计算模块：用于基于预先确定的发电机组最小技术出力曲线和发电负荷计算第一风电消纳空间；
第一确定模块：用于基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则，确定第二电消纳空间；
第二确定模块：用于基于所述第二风电消纳空间确定风电场出力计划曲线。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一确定模块，包括：校核单元、第一确定单元和第二确定单元；
所述校核单元，用于基于第一电消纳空间和预先确定的热电联产机组出力原则对原热电联产机组出力计划曲线进行校核；
所述第一确定单元，用于若所述校核后的热电联产机组出力计划曲线满足供热需求，则基于校核后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间；
所述第二确定单元，用于若所述校核后的热电联产机组出力计划曲线不满足供热需求，重新校核热电联产机组出力计划曲线，直到满足供热需求，之后基于满足供热需求后的热电联产机组出力计划曲线确定第二电消纳空间。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述计算模块，包括：获取单元、发电单元、负荷单元和获得单元；
所述获取单元，用于获取预测时间段内常规发电机组开机计划、发电负荷预测和外送联络线交易计划；
所述发电单元，用于基于所述预测时间段内常规发电机组开机计划和预设的时间分辨率，获得发电机组最小技术出力的时序数据曲线；
所述负荷单元，用于基于负荷预测和外送联络线交易计划得到发电负荷；
所述获得单元，用于计算所述发电负荷和发电机组最小技术出力曲线的差值，得到第一风电消纳空间曲线。
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