王艷陽(yáng)，劉鑫屏

(華北電力大學(xué)控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，河北保定071003)

熱－電聯(lián)合機(jī)組多時(shí)間尺度調(diào)峰優(yōu)化調(diào)度模型

王艷陽(yáng)，劉鑫屏

(華北電力大學(xué)控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院，河北保定071003)

針對(duì)我國(guó)“三北地區(qū)”風(fēng)熱沖突問(wèn)題，建立了考慮熱－電聯(lián)合機(jī)組多時(shí)間尺度調(diào)峰能力的優(yōu)化調(diào)度模型。模型在已有理論基礎(chǔ)上嚴(yán)格定義了純凝機(jī)組在不同工況下可達(dá)到的上下旋轉(zhuǎn)備用容量限值，充分發(fā)揮了純凝機(jī)組的可調(diào)節(jié)靈活性;同時(shí)，在供熱機(jī)組側(cè)加裝儲(chǔ)熱裝置，擴(kuò)大供熱機(jī)組電熱負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍，充分發(fā)揮了供熱機(jī)組的可調(diào)度靈活性。所建模型能夠利用純凝機(jī)組與供熱機(jī)組在時(shí)間尺度上的不同特性在一定程度上提高電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電消納水平，通過(guò)求解實(shí)際算例驗(yàn)證了模型的有效性。

風(fēng)電消納;熱－電聯(lián)合調(diào)度;多時(shí)間尺度;非線性規(guī)劃

0 引言

隨著傳統(tǒng)能源面臨枯竭，環(huán)境惡化等問(wèn)題的凸顯，風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源的綜合利用越來(lái)越受到人們的重視。特別是風(fēng)力發(fā)電，以其成本低、環(huán)境效益好的特點(diǎn)成為新能源領(lǐng)域開(kāi)發(fā)程度最高的能源形式。根據(jù)中電聯(lián)最新數(shù)據(jù)顯示，2016年底全國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)1.5億kW、同比增長(zhǎng)13.2%，占總裝機(jī)容量比重為9.0%;并網(wǎng)風(fēng)電發(fā)電量同比增長(zhǎng)30.1%，設(shè)備利用小時(shí)1 742 h、同比提高18 h［1］。但是，隨著風(fēng)電的規(guī)?；尤腚娋W(wǎng)，也給電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度帶來(lái)了一些問(wèn)題:其一，風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)波動(dòng)性以及反調(diào)峰特性影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行;其二，我國(guó)“三北”地區(qū)風(fēng)電裝機(jī)容量較大，但同時(shí)也擁有較高比例的供熱機(jī)組。在冬季供暖期供熱機(jī)組工作在“以熱定電”模式下，運(yùn)行負(fù)荷普遍較高，同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電也處于高負(fù)荷期，所以，在風(fēng)電大規(guī)模接入的情況下，供熱機(jī)組“以熱定電”的工作模式直接導(dǎo)致了大量棄風(fēng)的產(chǎn)生［2－5］。

為解決“三北”地區(qū)“風(fēng)熱沖突”難題，相關(guān)學(xué)者作了一定研究。文獻(xiàn)［6］考慮到風(fēng)電出力的不確定性，建立了基于場(chǎng)景分析的電熱綜合調(diào)度模型，并提出一種實(shí)用化方法得到了優(yōu)化后的蓄熱罐運(yùn)行策略。文獻(xiàn)［7－8］建立了考慮風(fēng)電并網(wǎng)的熱電聯(lián)合機(jī)組滾動(dòng)調(diào)度模型，通過(guò)改進(jìn)的聯(lián)合優(yōu)化滾動(dòng)調(diào)度算法驗(yàn)證了滾動(dòng)調(diào)度策略的有效性。文獻(xiàn)［9］提出在電網(wǎng)末端加裝蓄熱電鍋爐，將棄風(fēng)電量通過(guò)電鍋爐轉(zhuǎn)化為熱能形式，從而降低棄風(fēng)率。文獻(xiàn)［10］討論了利用儲(chǔ)熱提高風(fēng)電接納水平的機(jī)理，建立了電熱綜合調(diào)度模型，算例分析表明熱電廠可通過(guò)合理地配置儲(chǔ)熱有效提高風(fēng)電消納空間。文獻(xiàn)［11］提出含儲(chǔ)熱熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組與電鍋爐協(xié)調(diào)調(diào)度模型，通過(guò)解耦熱電耦合約束，提出儲(chǔ)熱裝置與電鍋爐供熱量計(jì)算方法，進(jìn)一步拓展了棄風(fēng)消納空間，節(jié)約了調(diào)度成本。

本文在以上研究的基礎(chǔ)上綜合考慮了純凝機(jī)組精確可達(dá)的可調(diào)節(jié)靈活性備用以及含儲(chǔ)熱的供熱機(jī)組可調(diào)度靈活性出力，對(duì)區(qū)域電網(wǎng)中包含風(fēng)電場(chǎng)、常規(guī)電廠、熱電廠的聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)做研究，研究思路如下:首先，綜合分析純凝機(jī)組可實(shí)現(xiàn)的備用容量大小以及加裝儲(chǔ)熱裝置的供熱機(jī)組的深度調(diào)峰能力，在不同時(shí)間尺度上提高電網(wǎng)對(duì)新能源的接納能力;其次，建立系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量模型，以火電機(jī)組深度向下調(diào)峰能力補(bǔ)償更多的風(fēng)電上網(wǎng)容量;最后，基于理論分析建立協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度模型，并利用區(qū)域電網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)比分析該模型對(duì)風(fēng)電的消納水平。

1 火電機(jī)組深度調(diào)峰能力分析

1.1 純凝機(jī)組深度調(diào)峰能力分析

風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)不確定性使得電網(wǎng)在制定調(diào)度計(jì)劃時(shí)需考慮一定的旋轉(zhuǎn)備用容量，而且如何合理地配置旋轉(zhuǎn)備用容量的大小也影響著電網(wǎng)調(diào)度的安全性以及經(jīng)濟(jì)性。文獻(xiàn)［12］指出傳統(tǒng)的離散時(shí)間調(diào)度模型中有些時(shí)段存在對(duì)機(jī)組可以提供的旋轉(zhuǎn)備用約束過(guò)于嚴(yán)格的情況。如果旋轉(zhuǎn)備用容量約束過(guò)于嚴(yán)格，則會(huì)降低火電機(jī)組的深度調(diào)峰能力，影響系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性以及對(duì)新能源的消納能力。文獻(xiàn)給出了在調(diào)度時(shí)段中機(jī)組精確可達(dá)的系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量上下限的計(jì)算方法。本文直接引入精確可達(dá)的旋轉(zhuǎn)備用容量計(jì)算定理如下。

定理1:機(jī)組i在t時(shí)段內(nèi)的任意時(shí)刻k可達(dá)到的輸出功率G1，i(k)，其中(t－1)·τ≤k≤t·τ，機(jī)組i在該時(shí)段可以達(dá)到的系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量上下限為［12］:

式中:G1，i(k)表示純凝機(jī)組i(i=1，2，…N)在k時(shí)刻的輸出功率，MW;P1，max，i、P1，min，i表示純凝機(jī)組i輸出功率的上下限;τ代表調(diào)度時(shí)段的時(shí)長(zhǎng)，h;ν1，i表示機(jī)組的爬坡率上限，代表機(jī)組的最大升降負(fù)荷能力;P1，i(t)表示純凝機(jī)組i在t時(shí)段(t=1，2，…T)的發(fā)電量，MWh; u1，i(k)表示純凝機(jī)組i在k時(shí)刻的輸出功率變化率，MW/h;則G1，i(k)、P1，i(t)、u1，i(k)滿足如下等式關(guān)系［12］:

式中:O

－1，i(G1，i，t－1，G1，i，t)和O－

1，i(G1，i，t－1，G1，i，t)表示在t時(shí)段開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻機(jī)組輸出功率已知的條件下，機(jī)組在該時(shí)段的輸出能量上下限，數(shù)學(xué)解析表達(dá)式如下［12］:

公式(4)～(7)所述在保證了火電機(jī)組發(fā)電能量可實(shí)現(xiàn)［13］的前提下，最大程度地提高了火電機(jī)組的深度調(diào)峰能力，解決了傳統(tǒng)離散時(shí)間建模中的備用約束過(guò)于嚴(yán)格問(wèn)題。

1.2 供熱機(jī)組深度調(diào)峰能力分析

隨著近幾年供熱機(jī)組裝機(jī)容量不斷增加，供熱與新能源消納之間的矛盾更加突出。而且供熱機(jī)組受熱電約束，在冬季供暖期調(diào)峰能力差，制約了新能源的大規(guī)模接入。我國(guó)電力系統(tǒng)中在役供熱機(jī)組主要為抽汽式熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，以某300 MW機(jī)組為例，其熱電特性曲線如圖1所示［14］。

圖1 熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組電熱特性曲線

由曲線分析可知，在純凝工況下汽輪機(jī)最大、最小輸出功率分別為300 MW和150 MW，而且最大發(fā)電功率隨著供熱抽汽量的增加而減小。隨著供熱功率的增加，機(jī)組發(fā)電功率調(diào)節(jié)范圍也逐漸縮小，在折算后的供熱功率為60 MW時(shí)發(fā)電功率調(diào)節(jié)范圍達(dá)到最小值。

對(duì)供熱機(jī)組配置儲(chǔ)熱裝置后可解耦“以熱定電”約束，提升機(jī)組調(diào)峰靈活性。加裝儲(chǔ)熱裝置后的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組特性曲線如圖2所示。從中可以看出，含儲(chǔ)熱熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組電熱特性曲線調(diào)節(jié)范圍由ABCDEA區(qū)域擴(kuò)展為AFGHIDEA區(qū)域，相當(dāng)于AB、BC與CD段向右平移，機(jī)組最大供熱功率提高的同時(shí)增加了發(fā)電功率的調(diào)節(jié)范圍，從而利用儲(chǔ)熱裝置的補(bǔ)償作用提高了供熱機(jī)組的調(diào)峰能力。通過(guò)發(fā)揮供熱機(jī)組這部分的調(diào)峰能力能夠進(jìn)一步的提高電網(wǎng)對(duì)于風(fēng)電的消納能力。

圖2 含儲(chǔ)熱熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組電熱特性曲線

2 系統(tǒng)備用約束及調(diào)度模型構(gòu)建

2.1 系統(tǒng)備用約束建模

為提高電網(wǎng)對(duì)于風(fēng)電的接納能力，本文提出等效風(fēng)電計(jì)劃出力概念，用P*w，t表示t時(shí)段風(fēng)電的等效計(jì)劃出力。等效計(jì)劃出力與原計(jì)劃出力有如下式關(guān)系:

由公式可以看出等效計(jì)劃出力在原計(jì)劃出力基礎(chǔ)上疊加了spw，t部分，稱(chēng)之為附加型備用，由t時(shí)段火電機(jī)組的深度調(diào)峰能力提供。spw，t作為下旋轉(zhuǎn)備用中的一部分能夠有效地降低由于風(fēng)電或系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差造成系統(tǒng)頻率過(guò)高而造成的危害。這一部分充分發(fā)掘了火電機(jī)組的深度變負(fù)荷能力，拓展了系統(tǒng)提供的下旋轉(zhuǎn)備用容量的寬度，能夠在更大程度上接受風(fēng)電并網(wǎng)的容量。

系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用中除了考慮發(fā)揮機(jī)組深度變負(fù)荷能力部分，還包括維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行以及平衡風(fēng)電波動(dòng)的安全型備用。本文中將保證電網(wǎng)功率平衡的負(fù)荷需求備用用PL(t)表示，為平衡風(fēng)電功率波動(dòng)的上下旋轉(zhuǎn)備用分別用表示。并且有spuwp，t，1=m%Pw，t，spdww，t，1=n%Pw，t。因此，電力系統(tǒng)總的上下旋轉(zhuǎn)備用約束為:式中:m%、n%分別為風(fēng)電波動(dòng)對(duì)上下旋轉(zhuǎn)備用的需求;sp1up

，i(t)、sp1d

，wi(t)分別為t時(shí)段純凝機(jī)組提供的上下旋轉(zhuǎn)備用容量;相應(yīng)的，sp2up，j(t)、sp2d

，w

j(t)表示供熱機(jī)組在t時(shí)段提供的上下旋轉(zhuǎn)備用容量。

2.2 火電機(jī)組多時(shí)間尺度調(diào)峰優(yōu)化調(diào)度模型

考慮風(fēng)電大規(guī)模接入的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度以機(jī)組發(fā)電成本最小為目標(biāo)，同時(shí)，為提高電網(wǎng)對(duì)于風(fēng)電的接納能力，在總的成本中加入棄風(fēng)成本，由此得到的熱－電聯(lián)合機(jī)組棄風(fēng)消納模型目標(biāo)函數(shù)可表示為:

式中:f1為純凝機(jī)組發(fā)電成本函數(shù);f2為供熱機(jī)組發(fā)電成本函數(shù);P1，i為第i臺(tái)純凝機(jī)組的發(fā)電功率;P2e

，j、P2h

，j分別為第j臺(tái)供熱機(jī)組的發(fā)電功率與供熱功率;Pw，qf為系統(tǒng)的棄風(fēng)功率;λ為棄風(fēng)成本系數(shù)。

2．2．1純凝機(jī)組發(fā)電成本函數(shù)f1

為綜合分析系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電的消納能力，在此僅考慮常規(guī)純凝機(jī)組的運(yùn)行成本，且以常規(guī)機(jī)組在調(diào)度時(shí)段內(nèi)的平均功率對(duì)發(fā)電成本進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算式如下:

式中:P1，i(t)表示機(jī)組i在t時(shí)段的發(fā)電功率;τ為調(diào)度時(shí)段的時(shí)長(zhǎng);ai、bi、ci為機(jī)組i的發(fā)電成本擬合系數(shù)。

2．2．2供熱機(jī)組發(fā)電成本函數(shù)f2

供熱機(jī)組在供暖期承擔(dān)部分熱負(fù)荷，一般不會(huì)出現(xiàn)停機(jī)情況，所以供熱機(jī)組發(fā)電成本只包含運(yùn)行成本。根據(jù)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的熱電特性，計(jì)算運(yùn)行成本時(shí)將熱、電出力折算為純凝工況下的電功率，計(jì)算式如下:

式中:aj、bj、cj為供熱機(jī)組j的運(yùn)行成本擬合系數(shù); P2e，j(t)為供熱機(jī)組j在t時(shí)刻的發(fā)電功率;P2h，j(t)為供熱機(jī)組j在t時(shí)刻的供熱功率;Cν為折算系數(shù)。

目標(biāo)函數(shù)的約束條件包括:

(1)電負(fù)荷平衡約束

式中:Wmax表示風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量。上式也表明純凝機(jī)組發(fā)電功率上下限是定值，而供熱機(jī)組發(fā)電功率上下限是關(guān)于供熱功率的函數(shù)。

(4)機(jī)組爬坡約束

對(duì)于供熱機(jī)組而言，機(jī)組出力的變化需要通過(guò)改變鍋爐狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)，因此將供熱機(jī)組熱、電出力折算為純凝工況后得到其爬坡率約束。

(5)純凝機(jī)組能量上下限約束

式中:O

－1，i(G1，i，t－1，G1，i，t)、O1，i(G1，i，t－1，G1，i，t)由式(6)、(7)定義。

(6)系統(tǒng)正、負(fù)旋轉(zhuǎn)備用約束

基于上述論述，式(8)～(29)建立了考慮純凝機(jī)組與供熱機(jī)組深度調(diào)峰能力的棄風(fēng)消納協(xié)調(diào)調(diào)度模型，一定程度上提高了實(shí)際問(wèn)題的可求解性。

3 算例分析

對(duì)模型分析可知，公式(1)、(6)、(7)中均包含非線性關(guān)系，因此公式(8)～(29)所建立的考慮熱－電聯(lián)合機(jī)組多時(shí)間尺度調(diào)峰能力的模型為非線性規(guī)劃模型，利用商業(yè)優(yōu)化軟件LINGO對(duì)模型進(jìn)行求解。

本文算例分析采用文獻(xiàn)［10］所給數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中包含6臺(tái)供熱機(jī)組、2臺(tái)純凝機(jī)組、一個(gè)裝機(jī)容量為300 MW的風(fēng)電場(chǎng)。風(fēng)電波動(dòng)對(duì)上下旋轉(zhuǎn)備用的需求設(shè)定為風(fēng)電出力的5%，電網(wǎng)對(duì)功率平衡的負(fù)荷需求備用設(shè)定為電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)值的2%。為體現(xiàn)上述所建模型的有效性，兩臺(tái)儲(chǔ)熱裝置最大蓄放熱功率設(shè)定為為100 MW、儲(chǔ)熱容量為700 MW·h的儲(chǔ)熱裝置。將一天分為24個(gè)調(diào)度時(shí)段，時(shí)段長(zhǎng)度為1 h。假定一天中系統(tǒng)熱負(fù)荷需求基本不發(fā)生變化［15］，固定為900 MW。

傳統(tǒng)含儲(chǔ)熱的電力系統(tǒng)電熱綜合調(diào)度模型能夠利用儲(chǔ)熱裝置在一定程度上緩解“風(fēng)熱沖突”。在風(fēng)電多發(fā)期間，電網(wǎng)往往需要滿足熱負(fù)荷的需求因而不能完全消納風(fēng)電。儲(chǔ)熱裝置在負(fù)荷非低谷時(shí)段蓄熱，在負(fù)荷低谷時(shí)段可降低供熱機(jī)組負(fù)荷便于電網(wǎng)接納更多風(fēng)電，供熱負(fù)荷不足部分由儲(chǔ)熱裝置進(jìn)行補(bǔ)償。儲(chǔ)熱裝置在一定程度上起到了削峰填谷的作用，但是對(duì)于風(fēng)電多發(fā)時(shí)段仍會(huì)產(chǎn)生棄風(fēng)現(xiàn)象。

將純凝機(jī)組的可調(diào)節(jié)靈活性與供熱機(jī)組的可調(diào)度靈活性相結(jié)合，能夠進(jìn)一步提高電網(wǎng)的風(fēng)電消納能力?？紤]熱－電聯(lián)合機(jī)組多時(shí)間尺度調(diào)峰能力的優(yōu)化調(diào)度模型求解結(jié)果如圖3所示。在風(fēng)電多發(fā)時(shí)段，由于嚴(yán)格定義了純凝機(jī)組的備用容量限值，擴(kuò)大了機(jī)組深度調(diào)節(jié)負(fù)荷范圍，為風(fēng)電的接入提供了一定的上網(wǎng)空間，在不考慮風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差的情況下，調(diào)度模型實(shí)現(xiàn)了調(diào)度時(shí)段內(nèi)風(fēng)電的充分消納。

圖3 模型風(fēng)電消納量與附加型備用風(fēng)電消納量

傳統(tǒng)含儲(chǔ)熱裝置調(diào)度模型與本文所建模型在調(diào)度時(shí)段內(nèi)一臺(tái)儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)熱量變化情況如圖4所示。系統(tǒng)負(fù)荷較高時(shí)段儲(chǔ)熱裝置蓄熱，在負(fù)荷低谷時(shí)段儲(chǔ)熱裝置放熱，有效地平衡了功率波動(dòng)，儲(chǔ)熱裝置在整個(gè)調(diào)度時(shí)段中總熱量不發(fā)生變化，只是起到了系統(tǒng)負(fù)荷削峰填谷的作用。本文所建模型在配置儲(chǔ)熱容量為700 MW·h的儲(chǔ)熱裝置時(shí)即可滿足用戶對(duì)熱負(fù)荷的需求，降低了儲(chǔ)熱裝置投資成本，在一定程度上提高了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

圖4 儲(chǔ)熱裝置儲(chǔ)熱量變化情況

4 結(jié)論

為滿足風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng)需求，在電網(wǎng)負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度過(guò)程中應(yīng)深入地分析火電機(jī)組的運(yùn)行特性，綜合考慮不同類(lèi)型的機(jī)組在不同時(shí)間段的差異性與互補(bǔ)性，充分挖掘發(fā)電側(cè)的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，從而降低風(fēng)電及用電側(cè)的不確定性對(duì)電網(wǎng)造成的影響。

本文考慮到火電機(jī)組的不同調(diào)峰特性，在已有理論基礎(chǔ)上進(jìn)一步描述了純凝機(jī)組在各個(gè)調(diào)度時(shí)段內(nèi)能夠達(dá)到的備用容量的限值，提高了純凝機(jī)組的可調(diào)節(jié)靈活性。同時(shí)，在供熱機(jī)組側(cè)加入儲(chǔ)熱裝置，發(fā)揮了供熱機(jī)組的可調(diào)度靈活性。建立的考慮熱－電聯(lián)合機(jī)組多時(shí)間尺度調(diào)峰能力的優(yōu)化調(diào)度模型，能在傳統(tǒng)含儲(chǔ)熱電力系統(tǒng)調(diào)度模型基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高風(fēng)電多發(fā)期的風(fēng)電接入水平，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。

實(shí)際算例分析表明，依靠純凝機(jī)組的可調(diào)節(jié)靈活性能夠降低系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)熱裝置容量的要求。而儲(chǔ)熱裝置的容量配置既會(huì)影響電網(wǎng)風(fēng)電消納水平，也會(huì)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響。因此，如何精確合理地配置發(fā)電側(cè)儲(chǔ)熱裝置的容量也是需要進(jìn)一步研究的工作。

［1］中電聯(lián)規(guī)劃發(fā)展部．2016－2017年度全國(guó)電力供需形勢(shì)分析預(yù)測(cè)報(bào)告［R/OL］．［2017－01－25］．http://www．cec．org．cn/yaowenkuaidi/2017－01－25/164285．html．

［2］顧澤鵬，康重慶，陳新宇，等．考慮熱網(wǎng)約束的電熱能源集成系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化及其風(fēng)電消納效益分析［J］．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015，35(14):3596－3604．

［3］陳磊，徐飛，王曉，等．儲(chǔ)熱提升風(fēng)電消納能力的實(shí)施方式及效果分析［J］．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015，35(17):4283－4290．

［4］陳云，李紹金．計(jì)及冷熱電多聯(lián)供機(jī)組的配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度［J］．電力科學(xué)與工程，2013，29(5):8－14．

［5］劉吉臻，鄧拓宇，田亮．供熱機(jī)組協(xié)調(diào)控制對(duì)象非線性特性分析［J］．華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2016，43(2):66－72．

［6］呂泉，王海霞，陳天佑，等．考慮風(fēng)電不確定性的熱電廠蓄熱罐運(yùn)行策略［J］．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，39(14):23－29．

［7］陳建華，吳文傳，張伯明，等．消納大規(guī)模風(fēng)電的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組滾動(dòng)調(diào)度策略［J］．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36(24):21－27，48．

［8］宋卓然，趙琳，張子信，等．熱電聯(lián)產(chǎn)與風(fēng)電機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行滾動(dòng)優(yōu)化調(diào)度模型［J］．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44(24):110－116．

［9］呂泉，姜浩，陳天佑，等．基于電鍋爐的熱電廠消納風(fēng)電方案及其國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)［J］．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014，38(1):6－12．

［10］呂泉，陳天佑，王海霞，等．含儲(chǔ)熱的電力系統(tǒng)電熱綜合調(diào)度模型［J］．電力自動(dòng)化設(shè)備，2014，34 (5):79－85．

［11］崔楊，陳志，嚴(yán)干貴，等．基于含儲(chǔ)熱熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組與電鍋爐的棄風(fēng)消納協(xié)調(diào)調(diào)度模型［J］．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2016，36(15):4072－4081．

［12］高云龍，閆鵬．充分發(fā)揮火電系統(tǒng)深度變負(fù)荷能力的風(fēng)火電動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度［J］．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2016，36(14):1－9．

［13］楊遠(yuǎn)超，田慧敏，管曉宏，等．考慮能量可實(shí)現(xiàn)性的電廠發(fā)電經(jīng)濟(jì)分配問(wèn)題模型與求解［J］．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，30(16):98－103．

［14］劉吉臻，王琪，田亮，等．供熱機(jī)組負(fù)荷－壓力簡(jiǎn)化模型及特性分析［J］．動(dòng)力工程學(xué)報(bào)，2012，32 (3):192－196，228．

［15］國(guó)家能源局東北監(jiān)管局．蒙東地區(qū)風(fēng)火替代交易暫行辦法［S］．沈陽(yáng):國(guó)家能源局東北監(jiān)管局，2012．

Multi-time Scale Peaking Optimal Scheduling Model of Heat-electricity Combined Units

WANG Yanyang，LIU Xinping
(School of Control And Computer Engineering，North China Electric Power University，Baoding 071003，China)

In view of the wind-heat conflict in the grids of northeast China，north China and northwest China，an optimal scheduling model with the multi-time scale peaking capacity of heat-electricity of the combined units taken into account was constructed．Based on the existing theory，the model strictly defined the limit value of spinning reserve capacity of pure condensing units under different operation conditions，and moreover，it makes best of the adjustable flexibility of pure condensing units．Meanwhile，the heat storage device on the side of the heat supplying units was introduced．The analysis results show that the regulation range of generation load and heat load in heat supply units was enlarged and the scheduling flexibility of heat supplying units was fully utilized．The model can improve the capacity of wind power grid integration by using the different characteristics of pure condensing unit and heat supplying units on the time scale．Finally，the validity of the model was proved by a practical example．

wind power accommodation;heat and electricity coordinated dispatch;multi-time scale;nonlinear programming

TM734

A

1672－0792(2017)07－0037－06

王艷陽(yáng)(1993－)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)榘l(fā)電系統(tǒng)建模、仿真與優(yōu)化控制。

10.3969/j.ISSN.1672－0792.2017.07.007

2017－04－28。

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(973計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2012CB215203)。