[發明專利]一種熱電聯合優化調度模型的建模方法

有效

• 申請號: 201710296092.6
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN106998079B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 吳晨雨;顧偉;蔣平;李振元;蔡宏毅;李寶聚
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種熱電聯合優化調度模型的建模方法，其特征在于，所述熱電聯合優化調度模型是一個混合整數規劃模型，用于區域供熱系統，所述區域供熱系統包括熱源、熱網和熱負荷，所述熱網包括輸熱網和配熱網，建模方法包括以下步驟：

步驟一：根據熱負荷與熱源的距離劃分出多個供熱區，并將一天劃分為多個時段；

步驟二：省略配熱網的熱傳輸損耗，根據輸熱網建立考慮熱網傳輸延時的輸熱網模型；分別計算各供熱區各時段內的熱量損耗，建立輸熱網的匯流節點模型，描述整個輸熱網的穩態熱力傳輸模型，具體為：

根據水流速度和調度時間間隔計算單位管道長度：

L＝v·Δt

式中，L為單位管道長度，v為水流速度，Δt為調度時間間隔；

(1)根據熱傳遞的基本原理，計算土壤的熱阻以及單位管道長度內的熱水的溫度損耗：

式中，R_e為土壤的熱阻，表示在第k個供熱區第t個時段內的供水網絡的溫度損耗，表示在第k個供熱區第t個時段內的回水網絡的溫度損耗，h代表供熱管道的中心到土壤表面的距離，λ_e為土壤熱導系數，α_r為土壤表面的熱量傳輸系數，d_in和d_ex分別表示管道的內徑和外徑，β代表由附件造成的熱損耗的附加因子，λ_b代表管道表面絕熱材料的熱導，c_water代表水的比熱容，表示t時刻的土壤表面溫度，和分別代表在第k個供熱區中t時刻的供水管道與回水管道中的熱水質流量，和分別代表在k區域t時刻的供水管道與回水管網的水溫，Γ表示調度時刻集合，K代表熱負荷供熱區集合；

(2)考慮延時的節點質流量連續性約束：

式中，k.end代表最后一個供熱區，表示t時刻流過第k個換熱站的熱水質流量，表示t+1時刻流過第k個換熱站的熱水質流量；

(3)匯流節點處的水溫：

和分別表示在t時刻在第k個換熱站的供水溫度和回水溫度；

(4)相鄰供熱區管內熱水溫度損耗：

(5)管道流量限制：

式中，表示流經第k個換熱站的最大質流量，和分別表示第k個供水管道和回水管道的最大質流量；

(6)壓力損失：

式中，和分別表示在第k個區域t時刻供水管道和回水管道壓力，和分別表示在第k+1個區域t時刻供水管道和回水管道壓力，μ表示管道壓力系數，f_k表示在第k個供熱區的摩擦系數，表示第k個供熱區域的管道內徑，是第k個供熱區域在時刻t的熱水密度；

(7)換熱站熱交換功率：

式中，H_t,k為換熱站熱交換功率，τ^R,k為第k個換熱站的回水溫度下限，為第k個換熱站的回水溫度上限；

步驟三：根據熱負荷建立能夠反映室內溫度的終端熱用戶模型；

步驟四：根據熱源建立包含常規機組、風電機組、熱電聯產機組、電鍋爐和儲熱罐在內的聯合優化調度模型。

2.根據權利要求1所述的熱電聯合優化調度模型的建模方法，其特征在于，所述步驟三中建立終端熱用戶模型的方法為：省略配熱網的熱傳輸損耗，換熱站從所述輸熱網吸收的熱量，就是傳輸給用戶側的熱量，根據熱力工程分別計算供暖區中的房屋的圍護結構熱損耗、冷風侵入熱損耗和冷風滲透熱損耗，得到一片供暖區內的平均室內溫度，從而衡量用戶的熱舒適度。