魏 煒 ，倪穎婷 ，羅鳳章 ，徐瑞凱 ，徐元孚

（1.天津大學(xué) 智能電網(wǎng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072；2.國(guó)網(wǎng)天津市電力公司，天津 300010）

0 引言

隨著全球環(huán)境污染和化石能源危機(jī)的不斷加劇，可再生能源發(fā)電REG（Renewable Energy Generation）的規(guī)模逐漸擴(kuò)大。截至2015年底，我國(guó)可再生能源發(fā)電的裝機(jī)容量已達(dá)到4.8×108kW，占全國(guó)總發(fā)電容量的比例從2010年的25%提高到33%。但隨著可再生能源并網(wǎng)比例的逐年增加，其輸出功率的隨機(jī)性和波動(dòng)性也給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)［1-2］。為此，北美電力可靠性委員會(huì)NERC（North American Electric Reliability Council）于2010年給出了“電力系統(tǒng)靈活性”的定義，即電力系統(tǒng)供需兩側(cè)響應(yīng)系統(tǒng)不確定性變化的能力［3］。電力系統(tǒng)靈活性主要體現(xiàn)在調(diào)度運(yùn)行環(huán)節(jié)，是衡量電力系統(tǒng)運(yùn)行性能的重要指標(biāo)之一［4］。電力系統(tǒng)保持充裕的靈活性可有效消除可再生能源并網(wǎng)帶來(lái)的負(fù)面影響，提高可再生能源消納水平，對(duì)于能源的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)電力系統(tǒng)靈活性展開(kāi)了大量研究。文獻(xiàn)［5］提出通過(guò)電網(wǎng)互聯(lián)提高電力系統(tǒng)的靈活性，進(jìn)而提升風(fēng)電的利用水平。文獻(xiàn)［6］提出通過(guò)增加系統(tǒng)備用容量和啟用具有快速爬坡能力的機(jī)組，來(lái)提高電力系統(tǒng)靈活性。文獻(xiàn)［7-8］將需求側(cè)可調(diào)度負(fù)荷作為靈活性資源來(lái)提高電力系統(tǒng)靈活性，減少棄風(fēng)量。

熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組（以下簡(jiǎn)稱熱電機(jī)組）既是我國(guó)北方地區(qū)冬季采暖的主要熱源，也是應(yīng)對(duì)電力不確定性變化的重要調(diào)度資源?！笆濉逼陂g，我國(guó)北方地區(qū)大型城市建筑采暖的集中供熱普及率達(dá)到65%，其中熱電機(jī)組的比例已達(dá)到50%。如果能充分發(fā)揮熱電機(jī)組的調(diào)節(jié)能力，可有效提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性。然而，熱力管網(wǎng)傳統(tǒng)的“一網(wǎng)一源”結(jié)構(gòu)，限制了冬季采暖期熱電機(jī)組在電力谷荷時(shí)段的向下調(diào)節(jié)能力和峰荷時(shí)段的向上調(diào)節(jié)能力，導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性大幅下降，嚴(yán)重時(shí)可能造成不必要的切負(fù)荷和棄風(fēng)。近年來(lái)，已有多個(gè)城市的熱力管網(wǎng)由傳統(tǒng)的獨(dú)立結(jié)構(gòu)改造為互聯(lián)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了“一網(wǎng)多源”、聯(lián)合供熱的新型供熱模式。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)在同一熱力管網(wǎng)內(nèi)的不同熱電機(jī)組間合理分配熱負(fù)荷，可協(xié)調(diào)優(yōu)化熱電機(jī)組的熱-電力輸出功率，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性。

本文立足于熱力管網(wǎng)互聯(lián)的應(yīng)用背景，綜合考慮了熱電機(jī)組的熱-電輸出特性、熱力管網(wǎng)的互聯(lián)特性和用戶建筑物的蓄能特性，提出了基于熱網(wǎng)互聯(lián)的電力系統(tǒng)靈活性調(diào)度模型，分別以谷荷時(shí)段的向下靈活性和峰荷時(shí)段的向上靈活性最大為優(yōu)化目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了熱-電輸出功率在熱電機(jī)組間的優(yōu)化調(diào)配，可有效解決冬季供暖期谷荷時(shí)段和峰荷時(shí)段電力系統(tǒng)靈活性不足的問(wèn)題。

1 熱電機(jī)組模型

我國(guó)的熱電機(jī)組主要有背壓式機(jī)組和抽汽式機(jī)組2種［9-10］。其中，背壓式機(jī)組具有“以熱定電”的運(yùn)行特點(diǎn)，其熱-電輸出功率的比率恒定不變，當(dāng)熱力輸出功率一定時(shí)，其電力輸出功率是無(wú)法調(diào)節(jié)的。與背壓式機(jī)組相比，抽汽式機(jī)組存在更加靈活的熱-電運(yùn)行特性，其電力輸出功率可在一定范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)。目前我國(guó)大部分熱電機(jī)組為抽汽式機(jī)組［11］，本文后續(xù)的研究都是基于抽汽式機(jī)組展開(kāi)。

圖1給出了抽汽式機(jī)組的熱-電運(yùn)行特性，熱-電輸出功率可以在ABCD圍成的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。對(duì)于不同的熱力輸出功率，其電力輸出功率的調(diào)節(jié)范圍［PF，PE］有所不同，如［PF1，PE1］、［PF2，PE2］分別為不同熱力工況h1、h2下的電力輸出功率調(diào)節(jié)范圍。

圖1 抽汽式機(jī)組熱-電運(yùn)行特性圖Fig.1 Thermal-electric operating characteristics of extraction unit

在傳統(tǒng)的“一網(wǎng)一源”結(jié)構(gòu)下，各機(jī)組的電力輸出功率調(diào)節(jié)范圍受到本地?zé)嶝?fù)荷的制約，不同機(jī)組間的熱-電運(yùn)行特性未被充分利用。而在熱力管網(wǎng)“一網(wǎng)多源”的結(jié)構(gòu)下，可根據(jù)不同熱電機(jī)組運(yùn)行特性的差異合理分配熱負(fù)荷，在保證熱力輸出功率不變的前提下增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性。以圖2為例，工況1下，熱電機(jī)組A和B的電力輸出功率調(diào)節(jié)范圍為A1和B1；工況2下，電力輸出功率調(diào)節(jié)范圍相應(yīng)變?yōu)锳2和B2。雖然2種工況下熱電機(jī)組供應(yīng)的熱負(fù)荷總量相同，但是工況2下電力輸出功率的可調(diào)節(jié)范圍，即系統(tǒng)的靈活性有所增大。

圖2 不同熱力工況下的電力輸出功率調(diào)節(jié)范圍Fig.2 Adjustment ranges of electric power outputs under different thermal conditions

2 熱網(wǎng)互聯(lián)和熱負(fù)荷模型

2.1 熱網(wǎng)互聯(lián)模型

熱力管網(wǎng)是熱能傳輸?shù)慕橘|(zhì)。熱電機(jī)組通過(guò)熱力管網(wǎng)將熱能傳遞給用戶。在“一網(wǎng)一源”結(jié)構(gòu)下，熱電機(jī)組i的熱力輸出功率完全由區(qū)域Ai的熱負(fù)荷決定，如式（1）所示。

其中，h（i，t）為 t時(shí)刻熱電機(jī)組 i的熱力輸出功率；hAi（t）為 t時(shí)刻區(qū)域 Ai的熱負(fù)荷；NCHP為熱電機(jī)組的數(shù)量。

在熱力管網(wǎng)改造為“一網(wǎng)多源”結(jié)構(gòu)后，熱電機(jī)組i不僅可以向區(qū)域Ai的用戶供熱，還可以通過(guò)互聯(lián)管網(wǎng)向其他區(qū)域的用戶供熱。新型供熱結(jié)構(gòu)下的熱網(wǎng)互聯(lián)模型如下式所示：

其中，ΔhAj（i，t）為熱力管網(wǎng)互聯(lián)后 t時(shí)刻熱電機(jī)組 i向區(qū)域Aj提供的熱力輸出功率；n為供熱區(qū)域的數(shù)量。

2.2 熱負(fù)荷模型

供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷是指為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度，供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量［12］。供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷與用戶的熱力需求密切相關(guān)。

用戶的熱力需求主要由用戶所在建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量決定［12］，如式（4）所示。

其中，Qload（t）為t時(shí)刻的熱力需求；K為建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)；F為建筑物與室外大氣接觸的外表面積；Tin（t）為 t時(shí)刻供暖室內(nèi)溫度；Tout（t）為 t時(shí)刻供暖室外溫度。

為滿足用戶的熱力需求，熱負(fù)荷通常采用以下2種模型。

（1）不考慮蓄能特性，建筑物的熱負(fù)荷 hload（t）等于熱力需求，此時(shí)室內(nèi)溫度Tin（t）恒定不變，即：

其中，hload（t）為單個(gè)建筑物t時(shí)刻的熱負(fù)荷。

（2）考慮蓄能特性之后［13-14］，建筑物的室內(nèi)溫度Tin（t）可以在符合人體熱舒適度的變化范圍［Tin，min，Tin，max］之內(nèi)變化。當(dāng)熱負(fù)荷大于熱力需求時(shí)，室內(nèi)溫度逐漸升高，相當(dāng)于熱能存儲(chǔ)于建筑物中；當(dāng)熱負(fù)荷小于熱力需求時(shí)，室內(nèi)溫度逐漸降低，相當(dāng)于建筑物釋放熱能。 建筑物的熱負(fù)荷 hload（t）模型如式（6）所示［15］。

其中，cair為室內(nèi)空氣的比熱容；ρa(bǔ)ir為室內(nèi)空氣的密度；V為建筑物的外圍體積，即與室外大氣接觸的外表面積F所包圍的體積。其中，F(xiàn)和V的比值為建筑物的體形系數(shù)

區(qū)域Ai的熱負(fù)荷等于區(qū)域Ai內(nèi)所有建筑物的熱負(fù)荷之和，如式（7）所示。

本文將針對(duì)以上2種熱負(fù)荷模型，分析其對(duì)電力系統(tǒng)靈活性的影響。

3 電力系統(tǒng)靈活性

電力系統(tǒng)靈活性可采用不同時(shí)段可調(diào)節(jié)發(fā)電設(shè)備向上或向下的可調(diào)節(jié)容量來(lái)表達(dá)。由于系統(tǒng)在不同調(diào)度時(shí)段對(duì)于可調(diào)節(jié)容量的要求有所不同，因此電力系統(tǒng)靈活性可以分為向上靈活性和向下靈活性［16］。在谷荷時(shí)段，各臺(tái)機(jī)組的出力水平較低，其向下的可調(diào)節(jié)容量范圍較小，系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)是是否具有足夠的向下調(diào)節(jié)容量，即向下靈活性來(lái)應(yīng)對(duì)可再生能源發(fā)電功率的向上波動(dòng)。同理，在峰荷時(shí)段，系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)是是否具有足夠的向上靈活性來(lái)應(yīng)對(duì)可再生能源發(fā)電功率的向下波動(dòng)。電力系統(tǒng)向上靈活性和向下靈活性的計(jì)算公式分別如式（8）、（9）所示。

其中，fu（t）為 t時(shí)刻系統(tǒng)的向上靈活性；fd（t）為 t時(shí)刻系統(tǒng)的向下靈活性；Pmax（i）和 Pmin（i）分別為機(jī)組 i的最大電力輸出功率和最小電力輸出功率；P（i，t）為t時(shí)刻機(jī)組 i的電力輸出功率；ru（i）和 rd（i）分別為機(jī)組i的上爬坡率和下爬坡率；N為具有調(diào)度能力的機(jī)組數(shù)量，包括常規(guī)火電機(jī)組和熱電機(jī)組；Δt為調(diào)度時(shí)段間隔。

為衡量在不同調(diào)度時(shí)段電力系統(tǒng)靈活性是否充裕，本文以靈活性不足率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。靈活性不足率Δf在不同調(diào)度時(shí)段分別表現(xiàn)為向上靈活性不足率Δfu和向下靈活性不足率Δfd，具體計(jì)算公式如下：

其中，T1、T2分別為電力峰荷、谷荷調(diào)度時(shí)段總數(shù)；ΔPu（t）、ΔPd（t）分別為 t時(shí)刻可再生能源的向上波動(dòng)功率、向下波動(dòng)功率，通?？捎煽稍偕茉吹墓β暑A(yù)測(cè)值和實(shí)際功率輸出計(jì)算得到。

4 電力系統(tǒng)靈活性調(diào)度模型

本文根據(jù)不同時(shí)段電力系統(tǒng)靈活性的特點(diǎn)，分別構(gòu)建谷荷時(shí)段和峰荷時(shí)段的電力系統(tǒng)靈活性調(diào)度模型，通過(guò)對(duì)熱-電輸出功率的優(yōu)化調(diào)度，提高在不同調(diào)度時(shí)段電力系統(tǒng)的向上或向下靈活性，最大限度地減小切負(fù)荷或棄風(fēng)的比例。

4.1 目標(biāo)函數(shù)

在電力谷荷時(shí)段，本文以電力系統(tǒng)的向下靈活性最大為優(yōu)化目標(biāo)，如式（12）所示。

在電力峰荷時(shí)段，本文以電力系統(tǒng)的向上靈活性最大為優(yōu)化目標(biāo)，如式（13）所示。

優(yōu)化變量為所有機(jī)組逐時(shí)的電力輸出功率P（i，t）和熱電機(jī)組逐時(shí)的熱力輸出功率 h（i，t）。

4.2 約束條件

a.電負(fù)荷及熱負(fù)荷平衡約束。

其中，PCON（i，t）為 t時(shí)刻火電機(jī)組 i的電力輸出功率；PCHP（j，t）為 t時(shí)刻熱電機(jī)組 j的電力輸出功率；PWIND（k，t）為t時(shí)刻風(fēng)電機(jī)組k的電力輸出功率預(yù)測(cè)值；PL（t）為 t時(shí)刻系統(tǒng)電負(fù)荷總量；H（t）為 t時(shí)刻系統(tǒng)熱負(fù)荷總量；NCON為火電機(jī)組的數(shù)量；NWIND為風(fēng)電機(jī)組的數(shù)量。

b.火電機(jī)組約束。

綜合機(jī)組的上下限出力約束及機(jī)組爬坡率約束，建立火電機(jī)組的電力輸出功率限值約束見(jiàn)式（16）。

c.熱電機(jī)組約束。

熱電機(jī)組的電力輸出功率及熱力輸出功率限值約束：

其中，hmin（j）為熱電機(jī)組j的最小熱力輸出功率；hmax（j）為熱電機(jī)組j的最大熱力輸出功率。

d.溫度約束。

考慮到人體的熱舒適度，室內(nèi)溫度的變化應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。

其中，Tin，min為室內(nèi)最小熱舒適溫度；Tin，max為室內(nèi)最大熱舒適溫度。

4.3 模型求解

針對(duì)上述模型，采用通用代數(shù)建模系統(tǒng)GAMES求解器進(jìn)行模擬計(jì)算求解。通過(guò)求解該非線性規(guī)劃問(wèn)題，獲得最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值以及對(duì)應(yīng)的各優(yōu)化變量值。

5 算例分析

本文分別研究熱網(wǎng)互聯(lián)和建筑物蓄能特性對(duì)提高電力系統(tǒng)靈活性的影響。以風(fēng)電功率的不確定性作為研究對(duì)象，來(lái)驗(yàn)證電力系統(tǒng)靈活性調(diào)度模型的有效性。算例系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。1—6號(hào)機(jī)組為抽汽式熱電機(jī)組，7號(hào)、8號(hào)機(jī)組為常規(guī)火電機(jī)組，系統(tǒng)中只有1個(gè)風(fēng)電場(chǎng)。

參照我國(guó)“三北”電網(wǎng)實(shí)際電源結(jié)構(gòu)比例［11］，將火電、熱電、風(fēng)電的裝機(jī)容量比例設(shè)置為23%、67%、10%，機(jī)組參數(shù)見(jiàn)表1。為說(shuō)明熱-電輸出功率在不同熱電機(jī)組間的優(yōu)化分配效果，本文設(shè)置1—3號(hào)與4—6號(hào)熱電機(jī)組具有不同的熱-電運(yùn)行特性，見(jiàn)圖4。

圖3 算例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.3 System structure for case study

表1 機(jī)組參數(shù)Table 1 Parameters of units

圖4 熱電機(jī)組熱-電運(yùn)行特性圖Fig.4 Thermal-electric operating characteristics of CHP units

本文參照實(shí)際數(shù)據(jù)設(shè)定了一個(gè)調(diào)度周期的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)曲線作為靈活性調(diào)度的輸入數(shù)據(jù)。為了評(píng)估本文所提電力系統(tǒng)靈活性調(diào)度模型的有效性，在風(fēng)電預(yù)測(cè)功率的基礎(chǔ)上采用威布爾分布來(lái)模擬風(fēng)電實(shí)際功率，算例中風(fēng)電預(yù)測(cè)功率和模擬的實(shí)際功率如圖5所示。

圖5 風(fēng)電功率曲線Fig.5 Wind power curves

區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的建筑物的外圍體積分別為2.78×108V／m3、1.08×108V／m3，建筑相關(guān)參數(shù)詳見(jiàn)文獻(xiàn)［15］。熱力需求和系統(tǒng)電負(fù)荷曲線分別如圖6、7所示，電力谷荷時(shí)段為 01∶00 — 06∶00，峰荷時(shí)段為 10∶00 —20∶00。

圖6 熱力需求曲線Fig.6 Heat demand curves

圖7 系統(tǒng)電負(fù)荷功率曲線Fig.7 Electric power load curve of system

5.1 熱網(wǎng)互聯(lián)效果分析

在熱力管網(wǎng)傳統(tǒng)的“一網(wǎng)一源”結(jié)構(gòu)下，1—3號(hào)、4—6號(hào)熱電機(jī)組分別向區(qū)域Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行供熱；在熱力管網(wǎng)“一網(wǎng)多源”的結(jié)構(gòu)下，1—6號(hào)熱電機(jī)組共同向區(qū)域Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行供熱。谷荷時(shí)段的向下靈活性和峰荷時(shí)段的向上靈活性分別如圖8、9所示。熱網(wǎng)互聯(lián)后，谷荷時(shí)段系統(tǒng)的向下靈活性不足率由16.99%降低至0，峰荷時(shí)段系統(tǒng)的向上靈活性不足率由44.74%降低至8.84%，電力系統(tǒng)谷荷時(shí)段的向下靈活性和峰荷時(shí)段的向上靈活性有較大的提高。

圖8 熱網(wǎng)互聯(lián)前后谷荷時(shí)段系統(tǒng)向下靈活性Fig.8 System downward flexibility during valley period，with or without interconnection of thermal networks

圖9 熱網(wǎng)互聯(lián)前后峰荷時(shí)段系統(tǒng)向上靈活性Fig.9 System upward flexibility during peak period，with or without interconnection of thermal networks

圖10 熱網(wǎng)互聯(lián)前后谷荷時(shí)段機(jī)組運(yùn)行情況Fig.10 Power outputs of units during valley period，with or without interconnection of thermal networks

圖10比較了熱網(wǎng)互聯(lián)前后在電力谷荷時(shí)段熱電機(jī)組和火電機(jī)組的運(yùn)行情況。此時(shí)，電力負(fù)荷處于谷荷時(shí)段，熱力負(fù)荷處于峰荷時(shí)段，在“一網(wǎng)一源”的結(jié)構(gòu)下熱電機(jī)組主要運(yùn)行在背壓工況，基本沒(méi)有向下的可調(diào)節(jié)容量，系統(tǒng)的向下靈活性主要是由常規(guī)火電機(jī)組提供的，不足以應(yīng)對(duì)風(fēng)電的波動(dòng)。熱網(wǎng)互聯(lián)后，利用1—3號(hào)以及4—6號(hào)熱電機(jī)組不同的熱-電運(yùn)行特性，對(duì)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的熱負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化分配。4—6號(hào)熱電機(jī)組承擔(dān)更少的熱負(fù)荷，其電力輸出功率的調(diào)節(jié)范圍有了較大的增加。同時(shí)，火電機(jī)組的電力輸出功率有所增大，提高了整個(gè)系統(tǒng)的向下靈活性。

圖11比較了熱網(wǎng)互聯(lián)前后在電力峰荷時(shí)段熱電機(jī)組和火電機(jī)組的運(yùn)行情況。在峰荷時(shí)段，“一網(wǎng)一源”的結(jié)構(gòu)下熱電機(jī)組基本沒(méi)有向上的可調(diào)節(jié)容量。熱網(wǎng)互聯(lián)之后，通過(guò)分配給1—3號(hào)熱電機(jī)組更少的熱負(fù)荷，增大了向上的可調(diào)節(jié)容量，同時(shí)進(jìn)一步減少了火電機(jī)組的電力輸出功率，提高了系統(tǒng)的向上靈活性。

圖11 熱網(wǎng)互聯(lián)前后峰荷時(shí)段機(jī)組運(yùn)行情況Fig.11 Power outputs of units during peak period，with or without interconnection of thermal networks

5.2 建筑物蓄能特性效果分析

考慮熱網(wǎng)互聯(lián)后，谷荷時(shí)段的向下靈活性能夠應(yīng)對(duì)風(fēng)電的功率波動(dòng)，但在峰荷時(shí)段仍存在8.84%的向上靈活性不足率。為進(jìn)一步提高峰荷時(shí)段的向上靈活性，本文在熱網(wǎng)互聯(lián)的基礎(chǔ)上引入建筑物的蓄能特性進(jìn)行發(fā)電機(jī)組的靈活調(diào)度。當(dāng)不考慮建筑物的蓄能特性時(shí)，熱負(fù)荷與熱力需求實(shí)時(shí)相等，室內(nèi)溫度保持在20℃不變。由于熱電機(jī)組“以熱定電”的運(yùn)行方式，其電力輸出功率調(diào)節(jié)范圍受到熱力需求的嚴(yán)格限制，制約了電力系統(tǒng)的靈活性?？紤]建筑物的蓄能特性后，如圖12所示，峰荷時(shí)段系統(tǒng)的向上靈活性有所提高，向上靈活性不足率降低至5.62%。如圖13—15所示，室內(nèi)溫度控制在19～21℃之間，在一定范圍內(nèi)通過(guò)改變熱負(fù)荷的大小，熱電機(jī)組可在更大的熱力輸出功率范圍內(nèi)運(yùn)行，增大了熱電機(jī)組的電力輸出功率調(diào)節(jié)范圍，提高了峰荷時(shí)段系統(tǒng)的向上靈活性。

圖12 考慮蓄能特性前后峰荷時(shí)段系統(tǒng)向上靈活性Fig.12 System upward flexibility during peak period，with or without consideration of energy storage characteristics

圖13 考慮蓄能特性后峰荷時(shí)段室內(nèi)溫度曲線Fig.13 Indoor temperature curves of peak period with consideration of energy storage characteristics

圖14 峰荷時(shí)段熱負(fù)荷曲線Fig.14 Heating load curves of peak period

圖15 考慮蓄能特性前后峰荷時(shí)段熱電機(jī)組運(yùn)行情況Fig.15 Power output of CHP unit during peak period，with or without consideration of energy storage characteristics

6 結(jié)論

為應(yīng)對(duì)可再生能源并網(wǎng)帶來(lái)的不確定性和隨機(jī)性，本文提出了基于熱網(wǎng)互聯(lián)的電力系統(tǒng)靈活性調(diào)度模型。該模型綜合考慮了熱電機(jī)組的熱-電輸出特性、熱力管網(wǎng)的互聯(lián)特性和用戶建筑物的蓄能特性，可有效解決冬季供暖期谷荷時(shí)段和峰荷時(shí)段電力系統(tǒng)靈活性不足的問(wèn)題，提高可再生能源消納水平。算例驗(yàn)證了模型的有效性，并得到以下結(jié)論：

a.在熱力管網(wǎng)“一網(wǎng)多源”的互聯(lián)結(jié)構(gòu)下，充分利用不同抽汽式機(jī)組間的熱-電輸出特性，可合理分配熱負(fù)荷，增大電力輸出功率的調(diào)節(jié)范圍，從而提高不同調(diào)度時(shí)段的電力系統(tǒng)靈活性；

b.利用建筑物的蓄能特性，在保證供熱質(zhì)量的前提下，將室溫控制在符合人體熱舒適度的范圍內(nèi)，可以更加靈活地匹配供熱需求的變化，協(xié)調(diào)優(yōu)化熱-電輸出功率，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)靈活性。

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