【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能，主要涉及一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法。
技术介绍
1、为了提高风电资源的上网能力，目前北方地区主要采用在风电场侧加装储能装置和采用风电供暖的方法，即在原始的热电机组中加入储热装置、储电装置或电锅炉等装置构成热电储混合的综合能源系统。在热电联产机组中接入热储能设备是提升热电联产系统参与电网调峰和辅助服务的有效措施之一，能够将风电高峰期时多余的电量转化为热能储存起来，并在风电低谷时期供给于热用户，热电机组联合互补的优势由此得到了充分体现，进而有效地增强了电力系统的调峰能力，提升了电网对间歇性可再生能源的消纳能力。
2、但是现有的技术存在的缺陷在于：
3、（1）传统热电联产系统仅关注于电力和热能的联合生产，缺乏对电力市场需求灵活响应的机制，导致系统运行效率不高。
4、（2）储能技术虽然可以提高电力系统的灵活性和稳定性，但在与热电联产系统协同运行方面存在整合不足，无法充分发挥系统整体效益。
5、（3）目前的热电联产系统和储能系统往往缺乏整体协同优化策略，无法根据市场需求和能源价格动态调整运行方式，造成系统资源浪费和效益降低。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置方法，此方法结合市场需求和能源价格制定系统运行策略，实现热电联产系统和储能系统的协同工作，提高能源利用效率和系统稳定性，最大化系统效益。
2、为了实现上述的技术特征，本专利技术的
3、步骤1，构建热电储综合能源系统结构；
4、步骤2，构建抽凝式汽轮机组模型；
5、步骤3，构建蓄热水箱模型；
6、步骤4，构建电力市场约束与目标函数；
7、步骤5，目标函数求解。
8、优选的，所述步骤1中热电储综合能源系统由两种能量网络构成，包括区域供热网与电网；其中，用户的热需求由热电机组与储热装置协同供给，其中，热电机组的部分热能存入蓄热水箱中，为系统提供调节空间。
9、优选的，所述步骤1中系统电热平衡关系如下式：
10、；
11、；
12、；
13、；
14、式中，为 t时段热电机组总的电出力，mw；为 t时段热电机组电负荷，mw；为 t时段机组总热出力，mw；为t时段机组供应热负荷的那部分热出力，mw；为 t时段蓄热水罐的储热功率，mw；为机组存入蓄热水箱的热出力，mw；为 t时段蓄热水罐放热功率，mw；为 t时段的热负荷，mw。
15、优选的，所述步骤2中具体包括：
16、步骤2.1，构建抽凝式汽轮机的输出功率和输入的蒸汽流量关系模型：
17、所述抽凝式汽轮机的输出功率和输入的蒸汽流量关系表示为：
18、（1）；
19、式中， g( t)是汽轮机 t时刻的输入的蒸汽流量，kg/s； p(t)是汽轮机 t时刻的电功率，mw；为发电机效率，为汽轮机内效率，为汽轮机机械、散热、自用动力损失效率；为汽轮机进汽焓，mj/kg；为汽轮机排汽焓，mj/kg；
20、汽轮机各项效率均已知，假设汽轮机焓降始终保持不变，则汽轮机的输出功率和输入的蒸汽流量关系可简化为线性化关系，即：
21、（2）；
22、其中，定义为电功率转换系数；
23、步骤2.2，构建锅炉模型：
24、通过控制燃料输入量来控制机组主蒸汽量，热功率与输入燃料量之间的数学关系如下：
25、（3）；
26、式中， f( t)为 t时刻输入锅炉的燃料量，为 t时刻输入汽轮机的热功率，与分别为锅炉的热效率与锅炉管道的热效率；
27、输入汽轮机的热功率由能量守恒定律可得：
28、（4）；
29、式中， g( t)为 t时刻的主蒸汽流量，kg/s；为主蒸汽比焓，mj/kg；为锅炉给水比焓，mj/kg；
30、联立可得输入锅炉的燃料量和主蒸汽流量的关系为：
31、（5）；
32、假设机组给水比焓增不变，定义蒸汽量-燃料量转换系数为：
33、（6）；
34、可得输入锅炉的燃料量和主蒸汽流量之间存在线性关系为：
35、（7）；
36、输入锅炉的燃料量存在最大运行范围约束，即：
37、（8）；
38、式中，与分别为机组燃料输入量的上下限，mw；
39、锅炉燃料爬坡约束为：
40、（9）；
41、式中：与分别为机组燃料输入量的上下最大爬坡功率，mw；
42、步骤2.3，构建换热站模型：
43、抽凝式热电机组主要依靠换热站与热网进行热量交换，主要考虑分配系统，当抽凝式机组通过抽取一部分蒸汽进行供热时，根据能量守恒定律，其供热出力的计算方法如下：
44、（10）；
45、（11）；
46、式中，为 t时刻供热抽汽流量，kg/s；为抽取供热蒸汽的比焓，mj/kg；为供热抽汽完成热量交换后形成的疏水的比焓，mj/kg；
47、假设供热抽汽比焓降不变，则供热抽汽流量和机组供热出力间存在如下线性关系：
48、（12）；
49、式中，为供热抽汽比焓降，mj/kg；
50、步骤2.4，抽凝式汽轮机组运行特性：
51、抽凝式汽轮机组的电出力为：
52、（13）；
53、式中：与分别是汽轮机高、中压缸与低压缸的电功率转换系数；
54、联立上式可得抽凝式汽轮机组的可行运行范围；
55、背压工况下电热出力分别为：
56、（14）；
57、（15）；
58、式中，为了便于计算，定义：；
59、综上所述，抽凝式汽轮机的可运行范围主要受到两个因素的约束，分别是燃料输入量和供热抽汽量，进而可知机组电热出力的上下限为：
60、（16）；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，所述步骤1中热电储综合能源系统由两种能量网络构成，包括区域供热网与电网；其中，用户的热需求由热电机组与储热装置协同供给，其中，热电机组的部分热能存入蓄热水箱中，为系统提供调节空间。
3.根据权利要求2所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，所述步骤1中系统电热平衡关系如下式：
4.根据权利要求3所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，所述步骤2中具体包括：
5.根据权利要求4所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，所述步骤3中具体包括：
6.根据权利要求5所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，所述步骤4中具体包括：
7.根据权利要求6所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，所
8.根据权利要求7所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，所述步骤5的具体求解过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，所述步骤1中热电储综合能源系统由两种能量网络构成，包括区域供热网与电网；其中，用户的热需求由热电机组与储热装置协同供给，其中，热电机组的部分热能存入蓄热水箱中，为系统提供调节空间。
3.根据权利要求2所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法，其特征在于，所述步骤1中系统电热平衡关系如下式：
4.根据权利要求3所述一种基于市场驱动的热电联产与储能协同配置及优化运行方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：仝浩阳，邹迪，孙亚娟，吴修韩，李琛，徐晶，魏扬，沈红万，付彤，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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