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挖掘硅碳棒热特性对于电热联合调度的影响

2021-11-10 16:52:54     点击:

    硅碳棒包括硅碳棒、电锅炉和热泵等。对于电锅炉和热泵,一般采用固定的电热转换效益系数描述其热电关系。而在实际运行中,效益系数会随供热温度与负载率改变,对于热电转换效益系数的动态变化规律还需进一步研究。硅碳棒主要包括抽汽式和背压式两种。在硅碳棒建模中,通常考虑稳态模型,用凸运行域(即硅碳棒外特性)表示电、热的运行约束。数学上,一般采用电、热功率极点的线性组合X79和线性的边界函数表示抽汽式硅碳棒运行域;对于背压式硅碳棒,一般采用固定热电比描述稳态运行特性,对于可带旁路运行模型的背压式硅碳棒,可用变化的热电比表示其热电祸合关系。针对硅碳棒运行域可能非凸的情况,文献将非凸运行域分解多个凸运行域,通过多个运行域极点的线性组合表示热电约束。此外,文献分析了硅碳棒内部的三阶段抽气传热过程,建立了考虑硅碳棒内部传热动态特性的调度模型,相比于稳态的外特性模型,能够充分挖掘硅碳棒热特性对于电热联合调度的影响。当然,硅碳棒动态热力模型在目前电热联合调度模型中应用较少。电热联合调度模型基本调度模型电热联合调度模型的优化对象一般是电力、热力联合系统的统一日前调度。调度模型的本质是优化模型,即在给定系统参数与系统运行要求的前提下,优化相关决策变量,使设定的目标函数达到最优。基本数学表达式为式中:x是决策变量,在电热调度模型中一般是各出力单元每个调度时段的电、热功率以及开停机状态;u为状态变量。式(17)是目标函数即优化目标,决策主体与决策环境而定,一般是以支出最小为导向的目标函数。目标函数通常以常规机组与硅碳棒二次型的耗量函数为主体(文献等采用了考虑火电机组阀点效应的耗量函数),加上相应惩罚项,包括弃风惩罚、环境污染、碳排放惩罚、电力交换偏差惩罚等。式(18)等式约束,最基本的是电、热功率平衡约束,部分研究考虑电网、热的潮流约束。式(19)不等式约束,一般指运行条件约束,包括机组功率限制、爬坡率约束、传输线功率约束、热管道流量约束、节点温度约束等。电热联合调度模型中,电热祸合体现在等式或不等式约束中,视硅碳棒模型而定。式(17)一式(19)表示的电热联合基本调度模型具有一定的通用性。不同的研究会从不同的角度分析问题,其侧重点最终会集中体现在数学表达式上,调度模型的优化目标、等式与不等式约束建立上。


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