PDF《考虑风电消纳的电热联合系统源荷协调优化调度》

1 储热提升风电消纳的原理 在电热联合系统中选用我国普遍使用的抽汽式 CHP 机组,为了能够解耦其 以热定电 的刚性约 束,提高机组调峰能力,考虑在系统的热源侧加装大 容量储热装置,通过调度中心协调控制储热装置和 CHP 机组运行,从而增加风电的消纳量. 在弃风现象发生十分频繁的电负荷的低谷时 段,可以由安装在热源侧的储热装置放热替代一 部分本应 由CHP 机组产生的热出力,进而降低CHP 机组 的电出力, 为风电提供更大的上网空间;

在电负荷较大的非弃风阶段增加 CHP 机组热 出力为储热装置蓄热. 抽汽式 CHP 机组配置储 热装置之后 的运行特性如图1所示. 图中, cm 、 cv1 、cv2 为斜率. 配置储热装置之前,CHP 机组运行于 ABCDA 所 围成的区间;

配置之后,机组运行于 AGIJKLA 所围成 的区间. 配置储热装置后,机组供热功率相同时,电 出力可以相应减少,能够增大调峰裕度,从而可在弃 风时段更多地消纳弃风电量. 第7期崔雪,等:考虑风电消纳的电热联合系统源荷协调优化调度 ? ? 图1配置储热后抽汽式机组运行特性 Fig.1 Running characteristic of extraction unit with thermal energy storage

2 DR 模型 风电出力固有的随机性和波动性会较为严重地 影响电热联合系统消纳风电的能力. 需求侧管理通 过对电力负荷的调节控制来改变系统的负荷特性, 从而平滑风电出力的波动性,提高风电消纳水平. 目前 DR 主要分为 PDR 和IDR

2 种. 由于用户侧参 与响应的负荷数量众多、较为分散,且单个用户参与 响应约束条件较多,电网进行统一调度极为不便,因 此本文引入负荷代理的概念,即本文 DR 用户特指 负荷代理[12] . 负荷代理对由调度中心分配的负荷 调整量进行统筹规划,并且采用电价和激励的形式 将其分配给内部的各个响应负荷. 2.1 PDR 模型 2.1.1 基于分时电价的负荷响应模型 PDR 以改变电价作为引导用户改变其用电习 惯的手段,实现对负荷曲线的削峰填谷. 本文在分 时电价 TOU(Time?Of?Use price)机制下,制定了基于 价格需求弹性矩阵的 DR 模型. 价格需求弹性矩阵能较为准确地反映用户用电 量与电价之间的关系,其定义为用户用电量变化率 与电价变化率的比值,即: est = ΔPL,s / P0 L,s Δjt / j

0 t (1) 其中,est 为时刻 s 对时刻 t 的价格弹性;

P0 L,s 、 j

0 t 分别 为实施 TOU 前时刻 s 的用电负荷和时刻 t 的用电价 格;

ΔPL,s 、Δjt 分别为响应后时刻 s 的负荷变化和时 刻t的价格变化. 当s=t 时est 为当前时段电价变化 对当前时段用电需求的影响,此时其取值范围为 est ≤0;

s≠t 时est 为当前时段电价变化对其他时段用 电需求的影响,此时其取值范围为 est ≥0. 在峰、谷、平三段制分时电价机制之下,价格需 求弹性矩阵 E 可以表示为: E= epp epf epv efp eff efv evp evf evv é ? ê ê ê ê ù ? ú ú ú ú (2) 其中,下标 p、f、v 分别表示峰、平、谷时段. 实施 TOU 后,各时段的用电量为: PL,p PL,f PL,v é ? ê ê ê ê ù ? ú ú ú ú = P0 L,p P0 L,f P0 L,v é ? ê ê ê ê ù ? ú ú ú ú + P0 L,p P0 L,f P0 L,v é ? ê ê ê ê ù ? ú ú ú ú E Δjp / j

0 p Δjf / j

0 f Δjv / j

0 v é ? ê ê ê ê ù ? ú ú ú ú (3) PDR 调度成本函数为: πP =∑

24 t =

1 (j

0 t P0 L,t - jt PL,t ) (4) 其中,πP 为电价型负荷的调度成本;

j

0 t 、 jt 分别为实 施TOU 前、后时刻 t 的电价;