【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，特别是涉及一种基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法。
技术介绍
1、高载能工业负荷是指对能源资源消耗速度较快、资源需求量极大、能源成本在产品产值中所占比重较高的负荷，例如钢铁冶炼、建材制造、石油加工、化工制造等；电力电量平衡是指电力系统电力和电量的供需平衡，又称为电力系统运行模拟，用于研究各类电站在电力系统中优化运行方式及分系统间功率的优化交换，从而核定各方案的容量和电量效益，是制定电力规划、设计和运行计划的重要组成部分。
2、目前，电力系统能源转型正在加速推进，大规模新能源并网、区域互联电力系统联系更加紧密、多能源系统耦合程度增加以及电力市场改革进程的深入推进，使得新型电力系统不确定因素大大增加，电力电量平衡问题相比传统电力系统更加突出。传统的通过调控火电与储能对新能源实现消纳的电力电量平衡方法已经不能很好的适用于新型电力系统。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法解决了传统电力电量平衡方法不适用新型电力系统的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，包括以下步骤：
3、s1：建立地区电网中的各类型发电机组出力模型；
4、s2：建立高载能工业负荷功率特性模型；
5、s3：基于各类型发电机组出力模型和高载能工业负荷功率特性模型，建立高载能工业负荷参
6、s4：利用混合整数规划方法求解地区电网电力电量平衡模型，获得高载能工业负荷调控策略，完成基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡。
7、上述方案的有益效果是：本专利技术将高载能工业负荷纳入到高载能工业负荷电力电量平衡调控中，提出了一种电力电量平衡调控方法，研究水电、火电机组、抽蓄储能机组出力特性以及关联因素，建立精细化功率模型；之后结合高载能工业负荷功率模型、实际工作情况中运行约束与电网负荷特性以及外送情况，建立地区电网时序电力电量平衡模型；之后运用混合整数线性规划方法对平衡模型进行求解，并获取高载能工业负荷参与电力电量平衡的调控策略，解决了传统电力电量平衡方法不适用新型电力系统的问题。
8、进一步地，s1中发电机组出力模型包括径流式水电站子模型、可调水电站子模型、梯级水电站子模型、抽水蓄能电站子模型、火电机组子模型和储能子模型。
9、上述进一步方案的有益效果是：通过上述技术方案，建立水电站、火电机组、抽水蓄能电站以及储能的出力模型。
10、进一步地，径流式水电站子模型为：
11、
12、其中，为0或1的变量，为一个常数，为水电站最大发电流量，为规定来水流量，为实际来水流量；
13、所述可调水电站子模型为：
14、
15、
16、
17、
18、其中，为第个可调电站第时段的库容，为第个可调电站第时段的库容，为第个可调电站第时段的自然来水量，为第个可调电站第时段的发电流量，为两时段之间的间隔，为第个可调电站发电流量下限，为第个可调电站发电流量上限，为第个可调电站库容的下限，为第个可调电站库容的上限，为第个可调电站第时段的出力，为第个可调电站出力的下限，为第个可调电站出力的上限；
19、所述梯级水电站子模型为：
20、
21、其中，为上级电站第时段的发电流量，为第个可调电站与上级电站的水流滞时；
22、所述抽水蓄能电站子模型中水库运行约束为：
23、
24、
25、
26、其中，为抽水蓄能电站上水库时段平均水位，为抽水蓄能电站上水库的死水位，为抽水蓄能电站上水库的正常蓄水位，为抽水蓄能电站上水库时段平均水位，为单位电能上水库水位降深系数，为机组数量，为抽水蓄能电站中机组在时段的发电工况出力，为时段内的小时数，为单位上水库水位抬升消耗电能系数，为抽水蓄能电站中机组在时段的抽水工况负荷功率，为抽水蓄能电站上水库在时段的平均库水位，为抽水蓄能电站的发电抽水循环周期，为抽水蓄能电站上水库在起始时段的平均库水位；
27、所述抽水蓄能电站子模型中电力运行约束为：
28、
29、其中，为机组发电工况最小出力，为机组发电工况最大出力，为机组在时段预留的发电侧备用容量；
30、所述抽水蓄能电站子模型中水泵抽水功率约束为：
31、
32、其中，为机组在时段的抽水工况功率，为机组抽水工况最小功率，为机组抽水工况最大功率，为机组在时段预留的需求侧备用容量；
33、所述抽水蓄能电站子模型中发电侧和需求侧预留有备用容量，上水库预留备用后的上水位和下水位边界为：
34、
35、其中，为抽水蓄能电站上水库水位下限，为抽水蓄能电站上水库水位上限，为正整数；
36、所述抽水蓄能电站子模型中一个发电抽水循环周期内的机组启停次数为：
37、
38、其中，为符号函数，为发电工况水轮机状态，为抽水工况水泵状态，为一个发电抽水循环周期内发电机的最大启动次数，为一个发电抽水循环周期内水泵的最大启动次数；
39、所述抽水蓄能电站子模型中能量损耗约束为：
40、
41、所述储能子模型为：
42、
43、其中，为多类型储能的配置状态，为储能运行功率最小值，为储能的额定功率，为储能运行功率最大值，为储能的运行功率，为储能的额定容量，为储能额定容量与额定功率的比例系数，为储能的初始容量，为储能荷电状态变化率，为储能工作结束时间，为储能动作的开始时间，为储能动作的结束时间，为任意符号。
44、上述进一步方案的有益效果是：通过上述技术方案，提供了各发电机组的出力模型及约束条件。
45、进一步地，火电机组子模型正常运行需满足启停时间约束、出力上下限约束、预备旋转备用约束和爬坡约束。
46、上述进一步方案的有益效果是：在考虑深度调峰时，火电机组正常运行需要满足其最短启停时间约束、出力上下限约束、预备旋转备用约束和爬坡约束。
47、进一步地，启停时间约束为：
48、
49、其中，为第时刻的火电机组开关机状态，为第时刻的火电机组开关机状态，为第时刻的火电机组开关机状态，为第时刻的火电机组开关机状态，为正整数，为火电机组的最小持续停机时段数，为火电机组的最小持续开机时段数；
50、所述出力上下限约束为：
51、
52、其中，为火电机组在时段内的机组出力，为火电机组的最小出力限值，为火电机组的最大出力限值；
53、所述预备旋转备用约束为：
54、
55、
56、其中，为火电机组在时段内提供的向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述S1中发电机组出力模型包括径流式水电站子模型、可调水电站子模型、梯级水电站子模型、抽水蓄能电站子模型、火电机组子模型和储能子模型。
3.根据权利要求2所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述径流式水电站子模型为：
4.根据权利要求2所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述火电机组子模型正常运行需满足启停时间约束、出力上下限约束、预备旋转备用约束和爬坡约束。
5.根据权利要求4所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述启停时间约束为：
6.根据权利要求1所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述S2中高载能工业负荷功率特性模型包括电解铝功率子模型、多晶硅功率子模型和矿热炉功率子模型。
7.根据权利要求6所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力
8.根据权利要求3所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述S3中地区电网电力电量平衡模型以地区电网综合运行成本最低为总目标函数。
9.根据权利要求8所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述总目标函数为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述s1中发电机组出力模型包括径流式水电站子模型、可调水电站子模型、梯级水电站子模型、抽水蓄能电站子模型、火电机组子模型和储能子模型。
3.根据权利要求2所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述径流式水电站子模型为：
4.根据权利要求2所述的基于高载能工业负荷的地区电网电力电量平衡方法，其特征在于，所述火电机组子模型正常运行需满足启停时间约束、出力上下限约束、预备旋转备用约束和爬坡约束。
5.根据权利要求4所述的基于高载...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖先勇，赵清华，张姝，周勇军，汪颖，郑子萱，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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