計及回水管網(wǎng)熱損失的電熱聯(lián)合系統(tǒng)潮流模型及算法

劉述欣, 戴 賽, 胡林獻, 丁 強, 王其祥

(1. 哈爾濱工業(yè)大學電氣工程及自動化學院, 黑龍江省哈爾濱市 150001; 2. 國網(wǎng)煙臺供電公司, 山東省煙臺市 264000; 3. 中國電力科學研究院有限公司, 北京市 100089)

0 引言

隨著風電裝機容量的不斷增長,棄風問題也越來越嚴重[1]。由于熱網(wǎng)負荷與風電場出力的變化趨勢大致呈同向特性,而熱網(wǎng)負荷、風電場出力與電網(wǎng)負荷的變化趨勢大致呈反向特性[2],各種解耦熱電機組熱電耦合,通過電力系統(tǒng)與熱力系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化運行來提高電力系統(tǒng)調(diào)峰能力及風電消納率的方案被不斷提出[3]。

電熱聯(lián)合系統(tǒng)是典型的多能量流網(wǎng)絡系統(tǒng),其潮流計算是其他各種分析計算的基礎。但有別于成熟的電力系統(tǒng)潮流計算,目前國內(nèi)外涉及電熱聯(lián)合系統(tǒng)潮流計算的研究不多。文獻[4-5]提出了幾種熱網(wǎng)建模方法,但模型簡單、模擬程度不高。文獻[6]建立了一種較為完備的熱網(wǎng)模型,但不能快速、簡潔地求解模型。文獻[7]針對多熱源環(huán)狀熱網(wǎng)水力工況分析所涉及的非平面網(wǎng)及故障工況供回水管網(wǎng)不對稱的問題,基于圖論提出了一種建立空間熱網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的方法。

現(xiàn)有方法的一大特點是熱力系統(tǒng)模型完全參照電力系統(tǒng)構(gòu)建,如參照基爾霍夫電流方程及歐姆定律方程分別建立了流量連續(xù)方程、壓強損失方程和熱網(wǎng)熱力模型。但輸電網(wǎng)與熱網(wǎng)有很大差別,如高壓輸電網(wǎng)是環(huán)網(wǎng)而熱網(wǎng)是輻射狀;輸電網(wǎng)三相對稱不需要考慮回線損耗,而熱網(wǎng)的供水、回水管網(wǎng)上都有熱損失。……