一种燃煤及燃气发电机组的调度方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃煤及燃气发电机组的调度方法、装置及终端设备，所述方法，根据第一机组约束，建立机组运行模型；根据热力市场的供热需求，建立热电联产机组运行模型；根据副产品产量以及煤炭消耗量，建立副产品与燃料的生产消费关系模型；根据所述燃煤、燃气机组运行模型、热电联产机组运行模型以及生产消费关系模型，建立多能源热电厂的收益策略模型并求解，生成收益策略模型所对应的收益值最大时，燃煤发电机组以及燃气发电机组的启停状态数据以及机组出力数据；通过实施本发明专利技术，能够根据求解生成的机组启停状态数据以及机组出力数据，对燃煤机组以及燃气发电机组进行调度，使得燃煤燃气热电联产企业经营效益最大化。使得燃煤燃气热电联产企业经营效益最大化。使得燃煤燃气热电联产企业经营效益最大化。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤及燃气发电机组的调度方法、装置及终端设备


[0001]本专利技术涉及多能源热电厂发电领域，尤其涉及一种燃煤及燃气发电机组的调度方法、装置及终端设备。

技术介绍

[0002]在“双碳”目标不断推进下，为适应新型电力系统和电力市场的发展，传统燃煤发电企业需要积极主动的转变思维方式，从单一的燃煤电厂转变为多种能源结构的发电企业。随着我国近年来经济平稳发展和电力市场改革，电力热力需求旺盛，部分地区部分时段已经出现电力供应紧张的局面，由于重点地区控煤政策，需要发电企业在有条件的重点地区的煤电基地扩建燃气热电联产机组；但鉴于目前国内外多种能源结构(燃煤和燃气)的发电企业较少，基本还是以单一能源为主，难以做到将燃煤发电机组燃气发电机组进行优势互补，电力热力综合能源的调度能力不强，导致企业经营效益差。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种多能源热电厂燃煤及燃气发电机组的调度方法，能够对燃煤机组以及燃气发电机组进行调度，使得燃煤燃气热电联产企业经营效益最大化。
[0004]本专利技术一实施例提供了一种多能源热电厂燃煤及燃气发电机组的调度方法，包括：
[0005]获取电力市场下燃煤及燃气发电机组的机组约束，并根据所述第一机组约束，建立机组运行模型；其中，所述电力市场包括：能量市场、调频市场以及备用市场；所述机组约束包括：机组参与电能量市场出力上下限约束、机组参与调频市场出力上下限约束、机组参与备用市场出力上下限约束、机组的总出力上下限约束、爬坡约束、最小连续开停时间约束以及最大启停次数约束；
[0006]根据热力市场的供热需求，建立热电联产机组运行模型；
[0007]根据副产品产量以及煤炭消耗量，建立副产品与燃料的生产消费关系模型；
[0008]根据所述燃煤、燃气机组运行模型、热电联产机组运行模型以及生产消费关系模型，建立多能源热电厂的收益策略模型；
[0009]在所述机组约束下，对所述多能源热电厂的收益策略模型进行求解，生成收益策略模型所对应的收益值最大时，燃煤发电机组以及燃气发电机组的启停状态数据以及机组出力数据；
[0010]根据燃煤发电机组以及燃气发电机组的启停状态数据以及机组出力数据，对燃煤发电机组和燃气发电机组进行调度。
[0011]进一步的，所述机组参与电能量市场出力上下限约束为：其中，表示机组i在t时刻参与电能量市场的出力，P
iEmin
、P
iEmax
分别为机组i出力的上下限，表示机组i在t时刻的开停机状；
[0012]所述机组参与调频市场出力上下限约束为：其中，表示机组i在t时刻参与调频市场的出力，P
iRegmax
表示机组i参与调频市场的最大容量；
[0013]所述机组参与备用市场出力上下限约束为：其中，表示机组i在t时刻参与备用市场的出力，P
iResmax
表示机组i参与备用市场的最大容量；
[0014]当机组提供向上调频和备用时，所述机组总出力上下限约束为当机组提供向下调频时，所述机组总出力上下限约束为；
[0015]所述爬坡约束为：其中，R
i
为机组i的最大爬坡速率；
[0016]所述最小连续开停时间约束为：以及其中，表示机组i在t时刻的开停机状态；T
U
、T
D
分别表示机组的最小连续开机时间和最小连续停机时间；分别表示机组i在t时刻已经连续开机的时间和连续停机的时间，由机组状态变量表示为：和
[0017]所述最大启停次数约束为：以及其中，η
i,t
表示机组i在t时刻是否切换到启动状态，γ
i,t
表示机组i在t时刻是否切换到停机状态，分别表示机组i的最大启停次数；η
i,t
、γ
i,t
分别满足：和
[0018]进一步的，所述热电联产机组运行模型为：
[0019][0020][0021]其中，表示机组i在t时刻的供热量，表示机组i在t时刻需要满足的供热需求，K
i
为机组i的热电比。
[0022]进一步的，所述副产品产量包括：产灰、产石膏以及产渣的产量；
[0023]所述副产品与燃料的生产消费关系模型为：
[0024][0025][0026][0027]其中，分别表示t时刻灰、石膏、渣的产量，表示t时刻整个生产流程中所燃烧的煤炭；k
ASH
、k
PLA
、k
DRE
分别表示单位消耗煤炭所生产灰、石膏、渣的质
量的系数。
[0028]进一步的，所述多能源热电厂的收益策略模型由如下公式表示：
[0029]max R
E
+R
Reg
+R
Res
+R
H
+R
BP
+R
EG
‑
C
S
‑
C
op
[0030][0031][0032][0033][0034][0035][0036][0037][0038]其中，R
E
表示热电厂内所有机组的电能量交易收益，R
Reg
表示在调频市场上的收益，R
Res
表示备用市场上的收益，R
H
表示供热收益，R
BP
表示副产品收益，R
EG
表示燃气机组补贴，C
S
表示机组的启停成本，C
op
表示机组得运行成本，R
E
表示电能量交易收益，，表示对中长期合约覆盖的电量，表示现货市场和中长期市场的偏差电量，分别表示机组i所在节点在t时刻的调频出清价格和备用出清价格，表示t时刻的热价，表示副产品种类k(灰、石膏、渣)在t时刻的价格，表示副产品种类k在t时刻的产量。λ
EG
表示燃气机组的单位出力补贴价，为机组i的单次启动成本，c
coal
、c
gas
分别表示单位煤炭和天然气的价格，a
i
表示燃煤机组i的发电耗煤二次系数，b
i
表示燃煤机组i的发电耗煤一次系数，c
i
表示燃煤机组i的发电耗煤常数系数，a
i
<b
i
<c
i
，d
i
表示燃气机组的发电耗气系数。
[0039]进一步的，所述机组出力数据包括：机组参与电能量市场出力数据、机组参与调频市场出力数据以及机组参与备用市场出力数据。
[0040]在上述方法项实施例的基础上，本专利技术对应提供了装置项实施例；
[0041]本专利技术提供了一种燃煤及燃气发电机组的调度装置，包括：机组运行模型生成模块、热电联产机组运行模型生成模块、生产消费关系模型生成模块、收益策略模型生成模块、模型求解模块以及机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃煤及燃气发电机组的调度方法，其特征在于，包括：获取电力市场下燃煤及燃气发电机组的机组约束，并根据所述第一机组约束，建立机组运行模型；其中，所述电力市场包括：能量市场、调频市场以及备用市场；所述机组约束包括：机组参与电能量市场出力上下限约束、机组参与调频市场出力上下限约束、机组参与备用市场出力上下限约束、机组的总出力上下限约束、爬坡约束、最小连续开停时间约束以及最大启停次数约束；根据热力市场的供热需求，建立热电联产机组运行模型；根据副产品产量以及煤炭消耗量，建立副产品与燃料的生产消费关系模型；根据所述燃煤、燃气机组运行模型、热电联产机组运行模型以及生产消费关系模型，建立多能源热电厂的收益策略模型；在所述机组约束下，对所述多能源热电厂的收益策略模型进行求解，生成收益策略模型所对应的收益值最大时，燃煤发电机组以及燃气发电机组的启停状态数据以及机组出力数据；根据燃煤发电机组以及燃气发电机组的启停状态数据以及机组出力数据，对燃煤发电机组和燃气发电机组进行调度。2.如权利要求1所述的燃煤及燃气发电机组的调度方法，其特征在于，所述机组参与电能量市场出力上下限约束为：其中，表示机组i在t时刻参与电能量市场的出力，P
iEmin
、P
iEmax
分别为机组i出力的上下限，表示机组i在t时刻的开停机状；所述机组参与调频市场出力上下限约束为：其中，表示机组i在t时刻参与调频市场的出力，P
iRegmax
表示机组i参与调频市场的最大容量；所述机组参与备用市场出力上下限约束为：其中，表示机组i在t时刻参与备用市场的出力，P
iResmax
表示机组i参与备用市场的最大容量；当机组提供向上调频和备用时，所述机组总出力上下限约束为当机组提供向下调频时，所述机组总出力上下限约束为；所述爬坡约束为：其中，R
i
为机组i的最大爬坡速率；所述最小连续开停时间约束为：以及其中，表示机组i在t时刻的开停机状态；T
U
、T
D
分别表示机组的最小连续开机时间和最小连续停机时间；分别表示机组i在t时刻已经连续开机的时间和连续停机的时间，由机组状态变量表示为：和所述最大启停次数约束为：以及其中，η
i,t
表示机组i在t时刻是否切换到启动状态，γ
i,t
表示机组i在t时刻是否切换到停机状态，分别表示机
组i的最大启停次数；η
i,t
、γ
i,t
分别满足：和3.如权利要求1所述的燃煤及燃气发电机组的调度方法，其特征在于，所述热电联产机组运行模型为：组运行模型为：其中，表示机组i在t时刻的供热量，表示机组i在t时刻需要满足的供热需求，K
i
为机组i的热电比。4.如权利要求1所述的燃煤及燃气发电机组的调度方法，其特征在于，所述副产品产量包括：产灰、产石膏以及产渣的产量；所述副产品与燃料的生产消费关系模型为：所述副产品与燃料的生产消费关系模型为：所述副产品与燃料的生产消费关系模型为：其中，分别表示t时刻灰、石膏、渣的产量，表示t时刻整个生产流程中所燃烧的煤炭；k
ASH
、k
PLA
、k
DRE
分别表示单位消耗煤炭所生产灰、石膏、渣的质量的系数。5.如权利要求1所述的燃煤及燃气发电机组的调度方法，其特征在于，所述多能源热电厂的收益策略模型由如下公式表示：max R
E
+R
Reg
+R
Res
+R
H
+R
BP
+R
EG
‑
C
S
‑
C
opopopopopopop
其中，R
E
表示热电厂内所有机组的电能量交易收益，R
Reg
表示在调频市场上的收益，R
Res
表示备用市场上的收益，R
H
表示供热收益，R
BP
表示副产品收益，R
EG
表示燃气机组补贴，C
S
表示机组的启停成本，C
op
表示机组得运行成本，R
E
表示电能量交易收益，，表示对中长期合约覆盖的电量，表示现货市场和中长期市场的偏差电量，分别表示机组i所在节点在t时刻的调频出清价格和备用出清价格，表示t时刻的热价，表示副产品种类k(灰、石膏、渣)在t时刻的价格，表示副产品种类k在t时刻的产量。λ
EG
表示燃气机组的单位出力补贴价，为机组i的单次启动成本，c
coal
、c
gas
分别表示单位煤炭和天然气的价格，a
i
表示燃煤机组i的发电耗煤二次系数，b
i
表示燃煤机组i的发电耗煤一次系数，c
i
表示燃煤机组i的发电耗煤常数系数，a
i
<b
i
<c
i
，d
i
表示燃气机组的发电耗气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李利民，郝元红，程道同，陈蕾，张军，胡显东，旷世芳，韩倩，黄康任，燕鹏，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：