在能量損失。
[0059] 本發(fā)明為了描述RCAES系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換和傳遞的過程，定義了RCAES 系統(tǒng)的各種指標，如下所述：
[0060] 壓縮環(huán)節(jié)效率：壓縮儲能過程中，壓縮空氣存儲的能量值與電力系統(tǒng)輸入能量值， 也就是電能之比，用n。。。表示，壓縮環(huán)節(jié)效率可W衡量壓縮過程中壓縮機的電能、機械能損 耗及高品味電能轉(zhuǎn)換為低品位熱能時做功能力的損耗；
[0061] 儲熱環(huán)節(jié)效率：儲熱單元在膨脹環(huán)節(jié)被壓縮空氣吸收的能量值同壓縮環(huán)節(jié)及儲熱 環(huán)節(jié)從壓縮空氣吸收的能量值之比，用ntw表示，儲熱環(huán)節(jié)效率可衡量壓縮空氣同儲熱單 元熱交換過程中的能量損耗及儲熱單元自身的能量損耗；
[0062] 儲氣環(huán)節(jié)效率：膨脹單元中節(jié)流閥出氣口空氣的能量值與儲氣單元的儲氣罐進氣 口空氣的能量值之比，用表示，儲氣環(huán)節(jié)效率可衡量壓縮氣體在儲氣罐內(nèi)的損耗及氣 體經(jīng)過節(jié)流閥時做功能力的損耗；
[0063] 膨脹環(huán)節(jié)效率；膨脹過程中，RCAES系統(tǒng)向電力系統(tǒng)輸送的能量值，即電能與膨脹 釋能過程中壓縮空氣能量值之比，用ntur表示，膨脹環(huán)節(jié)效率可衡量膨脹單元中透平及調(diào) 速器的機械能損耗；
[0064] 回熱占比：壓縮環(huán)節(jié)及儲熱環(huán)節(jié)中，壓縮空氣向儲熱單元釋放的能量值占壓縮空 氣能量值的比例，用目。。m表示。
[0065] 釋熱占比；膨脹環(huán)節(jié)中，壓縮空氣從儲熱單元吸收的能量值占壓縮空氣能量值的 比例，用目tur表示。
[0066] 根據(jù)上述定義，可W得到RCAES系統(tǒng)的能量，也就是能量值的存儲和轉(zhuǎn)換的 關(guān)系不意圖，如圖2所不，在圖2中，P;。，Pqut分別表不RCAES系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)同電力 系統(tǒng)交換功率值，根據(jù)能量，也就是能量的守恒，RCAES系統(tǒng)的整體效率可W表示為： n肪祀S=ne〇mnturWntesrKl-目)Hstoro
[0067] 受RCAES系統(tǒng)中的壓縮機排氣量及電動機功率限制，RCAES系統(tǒng)從電力系統(tǒng)吸收 的電功率必然存在一個上限；同理，受RCAES系統(tǒng)中的發(fā)電機及透平進氣量的限制，RCAES 系統(tǒng)向電力系統(tǒng)提供的電功率也必然存在一個上限。電功率的上下限構(gòu)成RCAES系統(tǒng)同電 力系統(tǒng)交換的功率約束，也就是出力約束，RCAES系統(tǒng)中的儲氣單元及儲熱單元的儲能容量 則構(gòu)成RCAES系統(tǒng)的儲能容量約束。
[0068] 圖3為本發(fā)明實施例提供的具有RCAES的電力系統(tǒng)中機組組合的方法流程圖，其 具體步驟為：
[0069] 步驟301、在電力系統(tǒng)進行機組組合時，設(shè)置電力系統(tǒng)在每個時段需滿足的功率平 衡約束、備用約束及線路潮流約束；
[0070] 在本步驟中，該些都是電力系統(tǒng)的總約束。
[0071] 步驟302、設(shè)置電力系統(tǒng)在每個時段需滿足的火電機組出力約束、最小開停機約束 及爬坡約束。
[0072] 步驟303、設(shè)置電力系統(tǒng)在每個時段需滿足的RCAES系統(tǒng)出力約束及儲能能量約 束；
[0073] 在本步驟中，所述RCAES系統(tǒng)的儲能能量約束包括；儲氣能量約束和儲熱能量約 束。
[0074] 圖3所述的方法具體過程如下。
[00巧]考慮到具有RCAES系統(tǒng)的電力系統(tǒng)中的機組組合不僅包含一般約束條件，還包含 對RCAES系統(tǒng)的約束條件。在設(shè)置電力系統(tǒng)的機組組合時，一般不考慮RCAES系統(tǒng)的運行 成本，設(shè)置電力系統(tǒng)中的機組組合時，優(yōu)化目標為最小化火電機組的運行成本。
[0076] 首先，確定電力系統(tǒng)的火電機組的運行成本
[0077] 火電機組的運行成本包括燃料費用、機組開停費用兩大部分，其數(shù)學表達式如 下：
[0078]
(!)
[0079] 火電機組的燃料費用函數(shù)一般為火電出力的二次函數(shù)，為了轉(zhuǎn)換為易于求解的線 性模型，采用分段線性化的模型；火電機組開停費用采用單態(tài)開機費用模型，其數(shù)學表達式 如下：
(2)
[0080]
[0081] 然后，設(shè)置電力系統(tǒng)的各個約束
[0082] (1)電力系統(tǒng)的總約束
[0083] 功率平衡約束，將RCAES系統(tǒng)考慮在內(nèi)，電力系統(tǒng)在每個時段必須滿足功率的平 衡約束，數(shù)學表達式表示如下：
[0084]
(3)
[0085] 電力系統(tǒng)備用約束，電力系統(tǒng)在每個時段必須滿足對備用容量的基本要求，且備 用均由電力系統(tǒng)中的火電機組提供，其數(shù)學表達式如下：
[0088] 電力系統(tǒng)的線路潮流約束，在各時段，線路的有功潮流應始終保持在允許范圍內(nèi)， 數(shù)學表達式如下：
[0089]
[0090] (2)電力系統(tǒng)中的火電機組約束
[0091] 火電機組出力約束，火電機組一旦開機，其出力必須在最大和最小值之間。同時， 火電機組的最大可達出力也必須在其最大和最小值出力之間，數(shù)學表達式如下：
[0092]
(6)
[0093] 火電機組最小開停機時間約束，火電機組一旦開機/停機后，必須在最小時間要 求后才能停機/開機，數(shù)學表達式如下：
[0094]
(7)
[0095] 火電機組爬坡約束，火電機組在開機后、停機前的時段必須滿足相應的出力要 求。對于相鄰的兩個時段，還必須滿足火電機組的向上和向下爬坡出力要求，數(shù)學表達式如 下：
[0096]
[0099] (3)電力系統(tǒng)中的RCAES系統(tǒng)約束
[0100] RCAES系統(tǒng)出力約束，設(shè)定RCAES系統(tǒng)同電力系統(tǒng)交換功率的上下限，可W得到其 出力約束的數(shù)學表達式如下：
[0101]
[0102] 儲氣單元儲氣能量約束，其中的儲氣罐工作壓強上下限，可W對應得到儲氣單元 儲氣能量約束的數(shù)學表達式如下：
[0103]
[0104] 并且，本發(fā)明實施例假定RCAES系統(tǒng)在壓縮儲能環(huán)節(jié)，及膨脹環(huán)節(jié)有相同的熱交 換占比，即目。。m=目tw=目。相鄰時段間，儲氣單元儲氣能量可按W下數(shù)學表達式計算：
[0105]
[0106] 儲熱單元儲熱能量約束，設(shè)定儲熱單元的相關(guān)參數(shù)，可得到儲熱單元儲熱能量約 束的數(shù)學表達式如下：
[0107]
(12)
[010引同樣在目。。m=目tut=目假設(shè)下，儲熱單元相鄰時段儲熱能量可按W下數(shù)學表達式計 算：
[0109]
[0110] 在本發(fā)明中，電力系統(tǒng)中RCAES系統(tǒng)的回熱/釋熱占比、儲熱/儲氣環(huán)節(jié)的效率是 RCAES系統(tǒng)中與電力系統(tǒng)的效率直接相關(guān)的核也參數(shù)，可W分析RCAES系統(tǒng)的各個指標對 電力系統(tǒng)運行影響，W下在后續(xù)的具體實施例進行詳細說明。
[0111] 在本發(fā)明實施例中，電力系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)采用IE邸39節(jié)點系統(tǒng)標準算例系統(tǒng)，在 該里不再給出。各時段上電力系統(tǒng)備用約束為電力系統(tǒng)負荷的10%。
[0112]RCAES系統(tǒng)并入電力系統(tǒng)的節(jié)點5,其各個指標參數(shù)如表1所示：
[011 引
[0114]表 1
[0115] 基于上述的RCAES系統(tǒng)及電力系統(tǒng)的基本參數(shù)，按照圖3所述的過程進行具有 RCAES的電力系統(tǒng)中機組組合。
[0116] 更進一步地，分析與RCAES系統(tǒng)效率直接相關(guān)的指標參數(shù)對電力系統(tǒng)運行特性的 影響
[0117] 首先，RCAES系統(tǒng)對電力系統(tǒng)機組組合產(chǎn)生的影響進行分析
[011引 電力系統(tǒng)設(shè)置RCAES系統(tǒng)后，分別參考圖4、圖5和圖6,圖4為本發(fā)明實施例提供 的電力系統(tǒng)中的系統(tǒng)負荷、各時段機組出力及RCAES系統(tǒng)出力的示意圖；圖5為本發(fā)明實施 例提供的RCAES系統(tǒng)中儲熱單元和儲氣單元的所存儲能量的示意圖；圖6為本發(fā)明實施例 提供的各時段火電機組的開停示意圖。
[0119] 表2為設(shè)置/不設(shè)置RCAES系統(tǒng)的電力系統(tǒng)機組組合結(jié)果對比。
[0120]
[0121] 表 2
[0122] 從圖4~圖6及表2可W看出，電力系統(tǒng)在負