一種考慮熱電機(jī)組限值的電力平衡調(diào)度方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種考慮熱電機(jī)組限值的電力平衡調(diào)度方法，所述方法包括如下步驟：(1)計(jì)算網(wǎng)供發(fā)電功率；(2)計(jì)算功率偏差；(3)計(jì)算常規(guī)機(jī)組和熱電機(jī)組的發(fā)電出力限值；(4)選取平衡機(jī)組，確定平衡次序；(5)選取平衡次序?yàn)榍皃的機(jī)組，計(jì)算得到可調(diào)出力值；(6)判斷所述可調(diào)出力值是否滿足功率平衡的需求；(7)計(jì)算機(jī)組的最終計(jì)劃出力。本發(fā)明在分配功率不平衡量時(shí)，避免了傳統(tǒng)熱電機(jī)組固定限值的問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的調(diào)峰能力。
【專利說(shuō)明】
一種考慮熱電機(jī)組限值的電力平衡調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種電力平衡調(diào)度方法，具體涉及一種考慮熱電機(jī)組限值的電力平衡 調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，各網(wǎng)、省電力調(diào)度控制中心基本上采用了以安全約束調(diào)度為核心技術(shù)的日 前發(fā)電計(jì)劃編制方法，安全約束調(diào)度包括安全約束機(jī)組組合和安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度兩方面內(nèi) 容，其調(diào)度目標(biāo)是:在滿足各種的網(wǎng)絡(luò)和機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的前提下，考慮各類經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保 政策的要求，保證系統(tǒng)的發(fā)用電平衡，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。
[0003] 但是，當(dāng)計(jì)劃編制完成或者計(jì)劃下發(fā)后，會(huì)存在計(jì)劃數(shù)據(jù)需要臨時(shí)調(diào)整的可能，比 如手動(dòng)調(diào)整個(gè)別機(jī)組的出力曲線、上級(jí)要求調(diào)整網(wǎng)省間交換計(jì)劃、負(fù)荷預(yù)測(cè)臨時(shí)變動(dòng)等，當(dāng) 這些情況出現(xiàn)時(shí)，原先通過(guò)安全約束調(diào)度編制的日前發(fā)電計(jì)劃將不再滿足功率平衡的要 求。如果再重新計(jì)算，一方面，所有機(jī)組都要承擔(dān)功率偏差，機(jī)組的計(jì)劃都要重新下發(fā);另一 方面，仍然存在個(gè)別機(jī)組的出力曲線和出力水平需要再調(diào)整的可能。
[0004] 同時(shí)，各網(wǎng)、省電力公司都有一些直調(diào)的大容量機(jī)組，調(diào)峰能力強(qiáng)，在實(shí)際的生產(chǎn) 運(yùn)行中，計(jì)劃編制人員往往希望能用這些機(jī)組去承擔(dān)臨時(shí)調(diào)整帶來(lái)的功率偏差量，而不是 由全部機(jī)組來(lái)承擔(dān)。而且北方地區(qū)的供暖季，由于受傳統(tǒng)"以熱定電"的影響，供熱機(jī)組發(fā)電 出力限值固定，調(diào)峰能力有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種考慮熱電機(jī)組限值的電力平衡調(diào) 度方法，本發(fā)明在分配功率不平衡量時(shí)，避免了傳統(tǒng)熱電機(jī)組固定限值的問(wèn)題，提高了系統(tǒng) 的調(diào)峰能力。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0007] -種考慮熱電機(jī)組限值的電力平衡調(diào)度方法，包括如下步驟：
[0008] (1)計(jì)算網(wǎng)供發(fā)電功率；
[0009] (2)計(jì)算功率偏差；
[0010] (3)計(jì)算常規(guī)機(jī)組和熱電機(jī)組的發(fā)電出力限值；
[0011] (4)選取平衡機(jī)組，確定平衡次序；
[0012] (5)選取平衡次序?yàn)榍皃的機(jī)組，計(jì)算得到可調(diào)出力值；
[0013] (6)判斷所述可調(diào)出力值是否滿足功率平衡的需求；
[0014] (7)計(jì)算機(jī)組的最終計(jì)劃出力。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟（1)中，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)和聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃計(jì)算所述網(wǎng)供發(fā)電功 率，公式如下：
[0016] pw，t = pf，t-pc，t (1)
[0017] 式中，？^、？^幾,*分別表示《寸段網(wǎng)供發(fā)電功率、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)和聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃功 率。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟(2)中，根據(jù)機(jī)組各時(shí)段的計(jì)劃出力計(jì)算t時(shí)段的功率偏差A(yù) Pt， 公式如下： S
[0019] 二尤 *=> (2)
[0020] 式中，Pk,t表示機(jī)組k在t時(shí)段的計(jì)劃出力，S為機(jī)組數(shù)量。
[0021]優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述常規(guī)機(jī)組的發(fā)電出力限值的計(jì)算公式如下：
[0022] 乃r 二 min{/TM+7,} (3)
[0023] 臓權(quán)-尤} ⑷
[0024] 式中，分別表示t時(shí)段常規(guī)機(jī)組出力上限值和下限值，P嚴(yán)x、Pimin表示常 規(guī)機(jī)組i的額定出力上限和下限值，P^t-i表示常規(guī)機(jī)組i在t_l時(shí)段的計(jì)劃出力， yi、Xl分別 表示常規(guī)機(jī)組i的爬坡率和滑坡率；
[0025] 所述熱電機(jī)組的發(fā)電出力限值是根據(jù)熱電機(jī)組的熱電耦合特性曲線，通過(guò)預(yù)計(jì)的 熱負(fù)荷需求確定熱電機(jī)組的電力上下限值，計(jì)算公式如下：
[0026] PJJ = a.jHj + bXj (5)
[0027] P^=a2jHJ+h2J (6)
[0028] 式中，巧^分別表示熱電機(jī)組的發(fā)電出力上限和發(fā)電出力下限^小^表示 熱電機(jī)組出力上限曲線的斜率和縱截距，a2j、b 2j表示熱電機(jī)組出力下限曲線的斜率和縱截 距，比表示預(yù)計(jì)的熱負(fù)荷。
[0029] 優(yōu)選的，所述步驟(4)中，從所述常規(guī)機(jī)組和所述熱電機(jī)組中任意選取部分機(jī)組作 為所述平衡機(jī)組，并確定所述平衡機(jī)組的平衡次序:1，2，…，p，…。
[0030] 優(yōu)選的，所述步驟(5)中，計(jì)算所述可調(diào)出力值的公式如下： m n
[0031] UidJdPJT-D (7) m n
[0032] ^=I(^-Cn)+I(^-^，U) (8) i=\ j=l
[0033]式中，Pup,t、Pdw,t分別表示前p個(gè)平衡機(jī)組總出力上限和總出力下限，m、n分別表示 前P個(gè)平衡機(jī)組中常規(guī)機(jī)組和熱電機(jī)組的數(shù)量，P1;t為機(jī)組i在t時(shí)段的計(jì)劃出力值，P^t為機(jī) 組j在t時(shí)段的發(fā)電出力值。
[0034]優(yōu)選的，所述步驟(6)中，判斷所述可調(diào)出力值是否滿足功率平衡的需求，若滿足 如下公式：
[0035] i (9;)
[0036] 式中，A Pt為機(jī)組t時(shí)段的功率偏差；
[0037] 則進(jìn)行步驟(7)，否則平衡次序加1，即p = p+l，轉(zhuǎn)到步驟(5)。
[0038]優(yōu)選的，所述步驟(7)中，所述最終計(jì)劃出力的公式如下： (10)
[0040] 式中，P' k, t為最終計(jì)劃出力功率，Pk,t為機(jī)組k在t時(shí)段的計(jì)劃出力，gr為機(jī)組k在 t時(shí)段的計(jì)劃出力最大值，為機(jī)組k在t時(shí)段的計(jì)劃出力最小值。
[0041] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0042] 本發(fā)明在分配功率不平衡量時(shí)，避免了傳統(tǒng)熱電機(jī)組固定限值的問(wèn)題，通過(guò)熱電 機(jī)組的熱電耦合特性來(lái)確定熱電機(jī)組的發(fā)電出力限值，提高了系統(tǒng)的調(diào)峰能力。另外，平衡 機(jī)組和平衡次序的設(shè)置能在分級(jí)消除功率偏差的同時(shí)，能有利于計(jì)劃編制人員對(duì)電量、經(jīng) 濟(jì)節(jié)能等要求進(jìn)行把控。
【附圖說(shuō)明】
[0043] 圖1是本發(fā)明一種考慮熱電機(jī)組限值的電力平衡調(diào)度方法的流程示意圖，
[0044]圖2是電熱特性曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0046] 如圖1所示，為本發(fā)明提供的一種考慮熱電機(jī)組限值的電力平衡調(diào)度方法，具體步 驟如下：
[0047] 步驟1、計(jì)算網(wǎng)供發(fā)電功率。獲取系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)和聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃，計(jì)算網(wǎng)供發(fā)電功率 Pw,t，即本電網(wǎng)調(diào)度區(qū)域內(nèi)機(jī)組發(fā)電功率，計(jì)算公式如下所示：
[0048] pw，t = pf，t-pc，t (1)
[0049] 式中，？(^、？{,*、？。,*分別表示1時(shí)段網(wǎng)供發(fā)電功率、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)和聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃功 率。
[0050] 步驟2、計(jì)算功率偏差。獲取機(jī)組的各時(shí)段的計(jì)劃出力，計(jì)算t時(shí)段的功率偏差A(yù) Pt，如下式所示：
[0051] (2) kM
[0052]式中Pi,t表示機(jī)組k在t時(shí)段的計(jì)劃出力，s為機(jī)組數(shù)量。
[0053]步驟3、計(jì)算常規(guī)機(jī)組的發(fā)電出力限值。由于固定出力機(jī)組、檢修或停運(yùn)機(jī)組、新能 源機(jī)組可調(diào)節(jié)區(qū)間非常有限，因此只考慮那些具有可調(diào)節(jié)出力常規(guī)機(jī)組。常規(guī)機(jī)組出力上 下限確定方法如下：
[0054] ^=01X11^,^+^} (3)
[0055] P^=maxiPrm,P,(4)
[0056] 式中C"、#rn分別表示t時(shí)段機(jī)組出力上限值和下限值，示機(jī)組i的 額定出力上限和下限值，PM-康示機(jī)組i在t-1時(shí)段的計(jì)劃出力， yi、Xl分別表示機(jī)組i的爬 坡率和滑坡率。
[0057]步驟4、計(jì)算熱電機(jī)組的發(fā)電出力限值。獲取熱電機(jī)組的熱電耦合關(guān)系和熱負(fù)荷數(shù) 據(jù)，根據(jù)熱電機(jī)組的熱電耦合特性曲線，通過(guò)預(yù)計(jì)的熱負(fù)荷需求確定熱電機(jī)組的電力上下 限。
[0058]如圖2所示，是典型的電熱特性曲線，通過(guò)熱負(fù)荷可以確定熱電機(jī)組的發(fā)電出力上 限巧 r和發(fā)電出力下限巧r:
[0059] P；7X +blj (5)
[0060] P^1 =a2,Hl + b2j (6)
[0061 ] 式中ay、hj表示熱電機(jī)組出力上限曲線的斜率和縱截距，a2j、b2j表示熱電機(jī)組出 力下限曲線的斜率和縱截距，
[0062]步驟5、選取平衡機(jī)組，確定平衡次序。從常規(guī)機(jī)組和熱電機(jī)組中任意選取部分機(jī) 組作為平衡機(jī)組，并確定機(jī)組的平衡次序:1，2，…，p，…。
[0063]步驟6、選取平衡次序?yàn)榍皃的機(jī)組，計(jì)算可調(diào)出力： m n
[0064] pllP.t=Z(/^r ⑴ /=i j=\ m n
[0065] ⑶ i=l j=l
[0066]式中Pup,t、Pdw,t分別表示前p個(gè)平衡機(jī)組總出力上限和總出力下限。m、n分別表示前 P個(gè)平衡機(jī)組中常規(guī)機(jī)組和熱電機(jī)組的數(shù)量。
[0067]步驟7、判斷可調(diào)出力是否滿足功率平衡的需求，SP:
[0068]如果滿足下式，則進(jìn)行下一步計(jì)算 \PIIK!>AP"AP>i)
[0069] \ C9j
[0070] 否則，平衡次序加1，即p=p+l，返回第六步。
[0071 ]步驟8、計(jì)算機(jī)組的最終計(jì)劃出力K k, t，計(jì)算方法如下：
(10)
[0073]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡 管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然 可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何 修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種考慮熱電機(jī)組限值的電力平衡調(diào)度方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 計(jì)算網(wǎng)供發(fā)電功率； (2) 計(jì)算功率偏差； (3) 計(jì)算常規(guī)機(jī)組和熱電機(jī)組的發(fā)電出力限值； (4) 選取平衡機(jī)組，確定平衡次序； (5) 選取平衡次序?yàn)榍皃的機(jī)組，計(jì)算得到可調(diào)出力值； (6) 判斷所述可調(diào)出力值是否滿足功率平衡的需求； (7) 計(jì)算機(jī)組的最終計(jì)劃出力。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟（1)中，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)和聯(lián)絡(luò)線 計(jì)劃計(jì)算所述網(wǎng)供發(fā)電功率，公式如下： Pw,t=Pf,t-Pc,t (1) 式中，?^、以*上,*分別表示切寸段網(wǎng)供發(fā)電功率、系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)和聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃功率。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(2)中，根據(jù)機(jī)組各時(shí)段的計(jì)劃出力 計(jì)算t時(shí)段的功率偏差Δ Pt，公式如下：?=* (2) 式中，Pk, t表示機(jī)組k在t時(shí)段的計(jì)劃出力，s為機(jī)組數(shù)量。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述常規(guī)機(jī)組的發(fā)電出力限 值的計(jì)算公式如下：式中，C"、0Γ分別表示t時(shí)段常規(guī)機(jī)組出力上限值和下限值，if' /fn表示常規(guī) 機(jī)組i的額定出力上限和下限值，表示常規(guī)機(jī)組i在t-Ι時(shí)段的計(jì)劃出力，γι、Χι分別表 示常規(guī)機(jī)組i的爬坡率和滑坡率； 所述熱電機(jī)組的發(fā)電出力限值是根據(jù)熱電機(jī)組的熱電耦合特性曲線，通過(guò)預(yù)計(jì)的熱負(fù) 荷需求確定熱電機(jī)組的電力上下限值，計(jì)算公式如下：式中，巧廣，分別表示熱電機(jī)組的發(fā)電出力上限和發(fā)電出力下限，表示熱電 機(jī)組出力上限曲線的斜率和縱截距，a2j、b2j表示熱電機(jī)組出力下限曲線的斜率和縱截距，Hj 表示預(yù)計(jì)的熱負(fù)荷。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(4)中，從所述常規(guī)機(jī)組和所述熱電 機(jī)組中任意選取部分機(jī)組作為所述平衡機(jī)組，并確定所述平衡機(jī)組的平衡次序：1，2，···， P，···。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(5)中，計(jì)算所述可調(diào)出力值的公式 如下： (7)(8) 式中，Pup,t、Pdw,t分別表示前p個(gè)平衡機(jī)組總出力上限和總出力下限，m、n分別表示前p個(gè) 平衡機(jī)組中常規(guī)機(jī)組和熱電機(jī)組的數(shù)量，P1>t為機(jī)組i在t時(shí)段的計(jì)劃出力值，P^t為機(jī)組j在 t時(shí)段的發(fā)電出力值。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(6)中，判斷所述可調(diào)出力值是否滿 足功率平衡的需求，若滿足如下公式： (；9) I " dw,t ' "~^? 5"~ t ^ 式中，Δ Pt為機(jī)組t時(shí)段的功率偏差； 貝1J進(jìn)行步驟(7)，否則平衡次序加1，即p = p+l，轉(zhuǎn)到步驟(5)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(7)中，所述最終計(jì)劃出力的公式如 下：式中，P' k,t為最終計(jì)劃出力功率，Pk,t為機(jī)組k在t時(shí)段的計(jì)劃出力，為機(jī)組k在t時(shí)段 的計(jì)劃出力最大值，Ρ/Γ為機(jī)組k在t時(shí)段的計(jì)劃出力最小值。
【文檔編號(hào)】H02J3/46GK105958547SQ201610279482
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】黃國(guó)棟, 丁強(qiáng), 許丹, 戴賽, 崔暉, 蔡幟, 李博, 胡晨旭, 張傳成, 董煒, 李偉剛, 韓彬, 燕京華
【申請(qǐng)人】中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司