考虑热惯性的电-热系统多时间尺度调度策略研究

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如今单纯靠电力系统消纳发展越来越迅速的风电已经变得很困难,而热网作为一个能量系统,本身就具有很大的能量储存空间。因此研究电力系统实现风电的消纳问题,需要同时考虑供热系统,让供热系统与电力系统成为一个整体,从而增加系统的削峰填谷能力。可以做到尽可能的吸收不断波动的风能,增加能源的利用率,突破风电发展的瓶颈。为了解决冬季的弃风现象,本文从热网和电网两方面着手,研究基于热力管网、热电机组和热负荷的输入输出温度变化的延时特性,建立热力系统能量传输模型;研究管网和建筑的热惯性和需求侧响应协调优化问题,建立考虑热惯性的需求侧响应模型;研究基于电-热系统运行成本和环境成本优化的电热系统调度问题,建立多时间尺度的电-热系统调度模型。本文研究内容如下:(1)针对供热系统中源-网-荷各环节的特性进行分析,对热源出力情况进行探讨,建立热源数学模型.对传热管道以及采暖建筑、换热器和散热器的流体水利情况和热量的传递情况进行研究,建立热力系统内部各个包含惯性的热力模型。研究建筑物和管网自身的储热能力,利用热惯性模型实现负荷的平移,为消纳风电提供帮助,为后续研究奠定基础。(2)考虑电负荷的调节特性,针对风电出力的波动性和不确定性,通过一定的调度机制,不断地改变电价以及提前与用户达成协议,从而建立需求侧响应调度模型,在包含惯性的热能传输模型基础上,研究考虑热惯性的需求侧响应调度模型,松弛热电联产机组的热电耦合,增强电-热系统的灵活性。(3)考虑不同时间尺度对风电出力预测和需求侧响应能力的影响不同,通过设定不同的调度时间周期,建立日前-日内-实时的多时间尺度调度策略。计及采暖建筑和供热管网的热惯性,考虑相关的热力约束,建立考虑热惯性的电-热系统多时间尺度调度模型,从电力系统和热力系统两方面着手,更好的实现风电消纳。通过仿真算例验证模型消纳风电的有效性。
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