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申请/专利权人：国网山东省电力公司电力科学研究院;华能济南黄台发电有限公司;山东中实易通集团有限公司

摘要：本发明提供了一种利用电网盈余电力耦合热力系统的机组调峰方法，涉及机组调峰技术领域，其方法包括：监测并获取电网的负荷状况，并确定电网盈余电力可用量；对电力系统以及热力系统进行需求分析，获取各系统的系统负荷以及调节特性；建立电力系统与热力系统的耦合模型，对电力系统以及热力系统进行协同调峰；监测并分析各预设调峰策略下的耦合模型的运行参数，获取最优机组调峰策略，并进行实际应用，同时，根据实际应用情况对所述最优机组调峰策略进行调整；既确保了系统稳定运行，又提高了新能源的利用效率。

主权项：1.利用电网盈余电力耦合热力系统的机组调峰方法，其特征在于，包括：步骤1：监测并获取电网的负荷状况，并确定电网盈余电力可用量；步骤2：对电力系统以及热力系统进行需求分析，获取各系统的系统负荷以及调节特性；步骤3：根据电网盈余电力可用量以及需求分析结果，建立电力系统与热力系统的耦合模型，并根据各预设机组调峰策略分别运行所述耦合模型，对电力系统以及热力系统进行协同调峰；步骤4：监测并分析各预设调峰策略下的耦合模型的运行参数，获取最优机组调峰策略，并进行实际应用，同时，根据实际应用情况对所述最优机组调峰策略进行调整，确保系统稳定运行；其中，建立电力系统与热力系统的耦合模型，包括：获取电力系统的所有主要组成部分，监测并获取每个主要组成部分的相关数据，建立得到各主要组成部分的电力模型；根据电力系统的需求分析结果，确定各电力模型之间的相互作用，且结合获取的电力系统的历史运行策略，建立电力系统模型，并进行负荷测试，当监测到负荷测试符合预设负荷要求时，则判定电力系统模型建立成功；确定热力系统的所有主要组成部分，根据对热力系统的监测数据，建立热力系统模型；获取电力系统与热力系统之间的相互关系，确定电力系统模型与热力系统模型之间的耦合点，其中，电力系统与热力系统之间的相互关系包括：能量转化关系、能量传输关系、能量利用关系以及调峰调频关系；基于耦合点确定电力系统模型与热力系统模型的耦合关系，建立得到耦合模型；其中，建立得到耦合模型之后，还包括：确定预设机组调峰策略，包括：获取历史机组调峰策略集，对耦合模型的调节特性以及储能特性进行分析处理，确定每个历史机组调峰策略对耦合模型的资源处理效率；将所述耦合模型的优化目标与资源处理效率进行匹配，来对历史机组调峰策略进行筛选，制定预设机组调峰策略；其中，分别运行所述耦合模型，对电力系统以及热力系统进行协同调峰，包括：将耦合模型中热力供应大于预设供应的机组作为主要热源机组；获取主要热源机组的输出电功率以及输出热功率，确定对应主要热源机组的输出电功率的上下限以及输出热功率的第一上限；获取各主要热源机组供应的热网负荷节点，确定对应主要热源机组的传输时延，并根据对所述热网负荷节点进行热力接收监测，确定热网单位传输通道的热力传输损耗；根据所述热力传输损耗，获取各主要热源机组与热网负荷的作用关系，根据预设热网负荷上限，确定对应主要热源机组的输出热功率的第二上限，当第二上限不大于对应第一上限时，将第二上限作为对应主要热源机组的输出热功率的上限；否则，将第一上限作为对应主要热源机组的输出热功率的上限；监测并获取热网的热负荷需求端的内部平均温度以及外部平均温度，并根据热负荷需求端的需求温度范围以及所述热力传输损耗，获取需求温度与热网负荷的作用关系，确定耦合模型中主要热源机组的热力供应与热负荷需求端的热力需求之间的联系；获取耦合系统所涉及到的调峰机组，根据各调峰机组的运行资源、对应运行需求、提高风电资源利用率以及减少弃光电现象的目标，建立耦合系统的目标函数；根据所述目标函数，确定耦合模型的电功率约束，同时，预设耦合系统中的换热器不存在换热损失，确定耦合模型的热功率约束； ；其中，P为基于目标函数确定的耦合模型的最大电功率；为耦合模型中第i1个热电机组在时间段t内的电功率输出量；为耦合模型中第j1个火电机组在时间段t内的电功率输出量；为耦合模型中第k1个其它机组在时间段t内的电功率输出量；n1为耦合模型所涉及到的热电机组的总数量；m1为耦合模型所涉及到的火电机组的总数量；s1为耦合模型所涉及到的其它机组的总数量；Q为基于目标函数确定的耦合模型的最大热功率；为第i1个热电机组所连接的热网的热媒质量流量；为水的比热容；为第i1个热电机组在时间段t内进行供热的平均温度；为第i1个热电机组在时间段t内完成供热的平均温度；同时，确定所述调峰机组的出力约束以及爬坡约束；获取预设机组调峰策略，确定调峰机组的输出功率集，并根据所述电功率约束、热功率约束、出力约束以及爬坡约束，对输出功率集中的每一输出功率进行调整，并确定对应调峰机组的调整函数值；当监测到存在输出功率调整时，获取调整后的耦合模型的热负荷情况，确定调整后的耦合模型的热功率，并根据热功率约束确定热电机组在调整后的时间段t内进行供热的平均温度；根据热电机组在调整后的时间段t内进行供热的平均温度，对调整后的耦合模型的热负荷进行再次调整，确定输出功率调整后的耦合模型所涉及的调峰机组的电功率，且根据电功率约束，判定电功率输出是否正确；当电功率输出正确后，根据输出电功率的上下限，判定输出电功率是否存在电功率浪费情况；当判定输出电功率存在电功率浪费情况时，对输出功率集中的每一输出功率进行二次调整；其中，获取最优机组调峰策略，并进行实际应用，包括：计算各预设机组调峰策略下的耦合系统的机组调峰能力； ；其中，fx为预设机组调峰策略x下的耦合系统的机组调峰能力；p1为预设机组调峰策略x下的机组总发电量；p2为预设机组调峰策略x下的外耗发电量；为预设机组调峰策略x下的耦合系统所涉及的第j1个调峰机组的资源消耗量；m1为预设调峰策略x下的耦合系统涉及到的调峰机组的总数量；G为预设机组调峰策略x下的热媒质量流量；T1为预设机组调峰策略x下的完成供热温度；T2为预设机组调峰策略x下的供热温度；为对资源消耗量的热量转化系数；n1表示耦合系统涉及到的调峰机组的总数量；为基于发电量比值的预设权重；2为基于资源消耗量的预设权重；3为基于资源消耗量所对应产生热量的预设权重；为耦合系统所涉及的第个调峰机组的资源消耗量；根据所述机组调峰能力对各预设机组调峰策略进行由高到低排序，将机组调峰能力最高的对应预设机组调峰策略记为最优机组调峰策略，并对耦合模型所涉及的调峰机组进行实际应用；其中，根据实际应用情况对所述最优机组调峰策略进行调整，包括：实时监测并获取耦合模型的运行参数，同时，获取耦合模型所涉及的电力系统以及热力系统的历史运行参数范围；判断所述运行参数是否在历史运行参数范围内波动且单位时间段内波动幅度是否符合预设波动幅度范围；当存在至少1个不是时，获取不满足信息并从策略数据库中调取匹配的机组调峰修正策略，来对最优机组调峰策略进行调整；若都是，保持最优机组调峰策略不变。

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