面向弃电跨调度周期消纳的电-热储能协同调度模型

衣锦; 张娜; 迟长煜; 武志鹏; 吕泉; 袁铁江

doi:10.7500/AEPS20251004001

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

面向弃电跨调度周期消纳的电-热储能协同调度模型

学术研究 | 更新时间：2026-10-16

- 面向弃电跨调度周期消纳的电-热储能协同调度模型
- Coordinated Scheduling Model of Electric-Thermal Energy Storage for Cross-scheduling-cycle Accommodation of Curtailed Electricity
- 电力系统自动化 2026年50卷第20期页码：45-55
- 作者机构：
  
  1.大连理工大学电气工程学院，辽宁省大连市 116024
  2.国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院，辽宁省沈阳市 110015
- 作者简介：
  
  衣锦(2001—)，男，博士研究生，主要研究方向：综合能源系统规划。E-mail：yijin@mail.dlut.edu.cn
  张娜(1986—)，女，博士，高级工程师，主要研究方向：能源电力系统规划。E-mail：zn_jyy@126.com
  迟长煜(2000—)，男，硕士，主要研究方向：电力系统仿真与规划。E-mail：475012701@qq.com
  吕泉(1980—)，男，通信作者，博士，副教授，主要研究方向：能源电力系统分析与规划、电力市场。E-mail：lvquan@dlut.edu.cn
- 基金信息：
  
  国网辽宁省电力有限公司科技项目(2023ZX-17)
- DOI：10.7500/AEPS20251004001
  中图分类号：
- 收稿：2025-10-04，
  
  修回：2026-04-01，
  
  网络首发：2026-07-24，
  
  纸质出版：2026-10-25
- 稿件说明：
移动端阅览
衣锦,张娜,迟长煜等.面向弃电跨调度周期消纳的电-热储能协同调度模型[J].电力系统自动化,2026,50(20):45-55.

YI Jin,ZHANG Na,CHI Changyu,et al.Coordinated Scheduling Model of Electric-Thermal Energy Storage for Cross-scheduling-cycle Accommodation of Curtailed Electricity[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):45-55.
衣锦,张娜,迟长煜等.面向弃电跨调度周期消纳的电-热储能协同调度模型[J].电力系统自动化,2026,50(20):45-55. DOI： 10.7500/AEPS20251004001.

YI Jin,ZHANG Na,CHI Changyu,et al.Coordinated Scheduling Model of Electric-Thermal Energy Storage for Cross-scheduling-cycle Accommodation of Curtailed Electricity[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):45-55. DOI： 10.7500/AEPS20251004001.

摘要

在中国北方地区省级电-热综合能源系统中，随着风光新能源占比的不断提升，将调度周期内整体过剩的新能源有序存储在电、热储能中用于后续调度周期，成为越来越常见的目前调度场景。现有基于弃电惩罚的调度模型在应用于多能源系统调度时，因存在多解而无法引导新能源弃电在异质储能中有序、高效存储。为此，提出了将电、热储能的日末蓄能量根据后续日利用价值折算为等效成本，并纳入调度模型目标函数予以扣减的策略；通过对电、热储能在非弃电与弃电场景下6种运行情况的理论分析，确定了电、热储能蓄能量等效成本折算系数的合理取值范围，实现了对调度过程中电、热储能的有序引导。以中国北方某省级电-热综合能源系统为参考进行算例分析，验证了所提调度模型的有效性与优越性。

Abstract

In the provincial electric-thermal integrated energy systems in Northern China

with the continuously growing penetration of wind-solar renewable energy

orderly storing the overall surplus renewable energy within a scheduling cycle into electric and thermal energy storage devices for subsequent scheduling cycles has become an increasingly common day-ahead scheduling scenario. Aiming at the problem that existing scheduling models based on curtailment penalty suffer from multiple solutions when applied to multi-energy system scheduling

which fails to guide the orderly and efficient storage of curtailed renewable energy among heterogeneous energy storages

this paper proposes a strategy that converts the end-of-day stored energy of electric and thermal energy storage into equivalent costs according to their utilization value in subsequent days

and deducts such equivalent costs in the objective function of the scheduling model. Through theoretical analysis of six operating conditions of electric-thermal energy storage in non-curtailment and curtailment scenarios

the reasonable value range of conversion coefficients for the equivalent cost of stored energy in electric and thermal energy storage is determined

and the orderly guidance for electric-thermal energy storage during scheduling is realized. Case studies are conducted based on a provincial electric-thermal integrated energy system in Northern China to verify the effectiveness and superiority of the proposed scheduling model.

关键词

Keywords

references

Thermal power plant flexibility ［M］. Beijing ： Clean Energy Ministerial ， 2018 .

章艳，吕泉，李杨，等 . 四种热电厂电热解耦改造方案的运行灵活性剖析［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 2 ）： 164 - 172 .

Zhang Yan ， Lyu Quan ， Li Yang ， et al . Analysis on operation flexibility of combined heat and power plant with four improved power-heat decoupling schemes ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 2 ）： 164 - 172 .

Wang J W ， You S ， Zong Y ， et al . Flexibility of combined heat and power plants： a review of technologies and operation strategies ［J］. Applied Energy ， 2019 ， 252 ： 113445 .

朱浩昊，朱继忠，李盛林，等 . 电-热综合能源系统优化调度综述［J］. 全球能源互联网， 2022 ， 5 （ 4 ）： 383 - 397 .

Zhu Haohao ， Zhu Jizhong ， Li Shenglin ， et al . Review of optimal scheduling of integrated electricity and heat systems ［J］. Journal of Global Energy Interconnection ， 2022 ， 5 （ 4 ）： 383 - 397 .

黎静华，朱梦姝，陆悦江，等 . 综合能源系统优化调度综述［J］. 电网技术， 2021 ， 45 （ 6 ）： 2256 - 2269 .

Li Jinghua ， Zhu Mengshu ， Lu Yuejiang ， et al . Review on optimal scheduling of integrated energy systems ［J］. Power System Technology ， 2021 ， 45 （ 6 ）： 2256 - 2269 .

邹金，赖旭，汪宁渤 . 以减少电网弃风为目标的风电与抽水蓄能协调运行［J］. 电网技术， 2015 ， 39 （ 9 ）： 2472 - 2477 .

Zou Jin ， Lai Xu ， Wang Ningbo . Mitigation of wind curtailment by coordinating with pumped storage ［J］. Power System Technology ， 2015 ， 39 （ 9 ）： 2472 - 2477 .

吴永飞，包宇庆 . 电能型-功率型混合储能日前-日内协同滚动调度策略［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 1 ）： 77 - 87 .

Wu Yongfei ， Bao Yuqing . Coordinated day-ahead and intra-day rolling scheduling strategy for electricity-power hybrid energy storage ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 1 ）： 77 - 87 .

黄炜栋，李杨，李璟延，等 . 考虑可再生能源不确定性的风-光-储-蓄多时间尺度联合优化调度［J］. 电力自动化设备， 2023 ， 43 （ 4 ）： 91 - 98 .

Huang Weidong ， Li Yang ， Li Jingyan ， et al . Multi-time scale joint optimal scheduling for wind-photovoltaic-electrochemical energy storage-pumped storage considering renewable energy uncertainty ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2023 ， 43 （ 4 ）： 91 - 98 .

周校聿，刘娆，鲍福增，等 . 百兆瓦级储能参与电网双重辅助服务调度的联合优化模型［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 19 ）： 60 - 69 .

Zhou Xiaoyu ， Liu Rao ， Bao Fuzeng ， et al . Joint optimization model for hundred-megawatt-level energy storage participating in dual ancillary services dispatch of power grid ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 19 ）： 60 - 69 .

吕泉，陈天佑，王海霞，等 . 含储热的电力系统电热综合调度模型［J］. 电力自动化设备， 2014 ， 34 （ 5 ）： 79 - 85 .

Lü Quan ， Chen Tianyou ， Wang Haixia ， et al . Combined heat and power dispatch model for power system with heat accumulator ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2014 ， 34 （ 5 ）： 79 - 85 .

戴远航，陈磊，闵勇，等 . 风电场与含储热的热电联产联合运行的优化调度［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 12 ）： 3470 - 3479 .

Dai Yuanhang ， Chen Lei ， Min Yong ， et al . Optimal dispatch for joint operation of wind farm and combined heat and power plant with thermal energy storage ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 12 ）： 3470 - 3479 .

姜文玲，王勃，汪宁渤，等 . 多时空尺度下大型风电基地出力特性研究［J］. 电网技术， 2017 ， 41 （ 2 ）： 493 - 499 .

Jiang Wenling ， Wang Bo ， Wang Ningbo ， et al . Research on power output characteristics of large-scale wind power base in multiple temporal and spatial scales ［J］. Power System Technology ， 2017 ， 41 （ 2 ）： 493 - 499 .

侯佑华，房大中，齐军，等 . 大规模风电入网的有功功率波动特性分析及发电计划仿真［J］. 电网技术， 2010 ， 34 （ 5 ）： 60 - 66 .

Hou Youhua ， Fang Dazhong ， Qi Jun ， et al . Analysis on active power fluctuation characteristics of large-scale grid-connected wind farm and generation scheduling simulation under different capacity power injected from wind farms into power grid ［J］. Power System Technology ， 2010 ， 34 （ 5 ）： 60 - 66 .

吕泉，刘永成，刘乐，等 . 考虑弃风特性的风电供热项目节煤效果与最佳配置方案研究［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 16 ）： 4699 - 4711 .

Lyu Quan ， Liu Yongcheng ， Liu Le ， et al . Research on coal-saving performance and optimal configuration of wind power heating project considering wind power curtailment characteristics ［J］. Proceedings of the Chinese Society for Electrical Engineering ， 2017 ， 37 （ 16 ）： 4699 - 4711 .

章艳，吕泉，张娜，等 . 面向风电消纳的电-热调峰资源协同运行研究［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1350 - 1359 .

Zhang Yan ， Lü Quan ， Zhang Na ， et al . Cooperative operation of power-heat regulation resources for wind power accommodation ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1350 - 1359 .

Guo Z J ， Wei W ， Shahidehpour M ， et al . Two-timescale dynamic energy and reserve dispatch with wind power and energy storage ［J］. IEEE Transactions on Sustainable Energy ， 2023 ， 14 （ 1 ）： 490 - 503 .

陈实，朱亚斌，刘艺洪，等 . 基于世界模型深度强化学习的含风电电力系统低碳经济调度［J］. 电网技术， 2024 ， 48 （ 8 ）： 3143 - 3154 .

Chen Shi ， Zhu Yabin ， Liu Yihong ， et al . Low-carbon economic dispatch of wind-containing power systems based on world model deep reinforcement learning ［J］. Power System Technology ， 2024 ， 48 （ 8 ）： 3143 - 3154 .

李健，李雪峰，张娜，等 . 计及储热备用效益的电热综合能源系统优化调度模型［J］. 电网技术， 2021 ， 45 （ 10 ）： 3851 - 3858 .

Li Jian ， Li Xuefeng ， Zhang Na ， et al . Optimal dispatch model of electricity-heat integrated energy system considering reserved benefits of heat storage ［J］. Power System Technology ， 2021 ， 45 （ 10 ）： 3851 - 3858 .

刘志真 . 热电联产［M］. 北京：中国电力出版社， 2006 .

Liu Zhizhen . Combined heat and power ［M］. Beijing ： China Electric Power Press ， 2006 .

Carrion M ， Arroyo J M . A computationally efficient mixed-integer linear formulation for the thermal unit commitment problem ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2006 ， 21 （ 3 ）： 1371 - 1378 ．

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于深度随机对偶动态规划的水-火-新能源协同调度方法

计及站-网损耗分摊的区域综合能源系统碳排放流计算方法

基于碳排放等效重构的综合能源系统模型-数据混合驱动调度

弱电网下计及直流同步特性的跟网型变流器自适应控制策略

基于贝叶斯网络代理的建筑聚合商需求响应市场投标策略