[發明專利]一種基于微電網的綜合能源系統經濟優化調度方法

有效

• 申請號: 201710738641.0
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107609684B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 董樹鋒
• 申請（專利權）人: 萬克能源科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于微電網的綜合能源系統經濟優化調度方法。它包括以下步驟：針對工廠中的能量生產設備、能量轉換設備以及能量存儲設備進行獨立建模，搭建基于能源交換網的綜合能源系統的供能結構；考慮冰蓄冷空調系統串聯與并聯兩種工作模式，進一步完善綜合能源系統經濟優化調度模型，使優化模型更契合工程的實際需求；以運行維護成本、購電成本、燃料成本以及儲能折舊成本構成的年運行費用最小為優化目標，考慮冷熱電平衡約束、設備運行約束以及儲能設備約束，對微電網進行優化調度，實現工廠的自趨優。本發明的有益效果是：提高用戶側的用能效率，減少用戶的用能成本，提高經濟效益和能源利用率，適用于不同類型的工業園區綜合能源系統中。

技術領域

本發明涉及綜合能源及電力需求響應相關技術領域，尤其是指一種基于微電網的綜合能源系統經濟優化調度方法。

背景技術

綜合能源系統(integrated energy system，IES)是下一代智能的能源系統，使得能源系統的能量生產、傳輸、存儲和使用有了系統化、集成化和精細化的運行和管理。綜合能源系統是能源互聯網的重要物理載體，是實現多能源互補、能量梯級利用等技術的關鍵。工業園區是以工業負荷為主的復雜能源系統，包含多種產能/用能設備，對供電可靠性要求高，但普遍存在能源利用率低、能源結構不合理、峰谷電力差額大、環境污染等問題。從我國各行業的能源消耗情況看，工業耗能在我國能源消耗中占有主導地位，占到全社會總能耗的70％左右，因此有必要對工廠進行用能優化管理，提升工廠的經濟效益和能源利用率。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中存在上述的不足，提供了一種提高經濟效益和能源利用率的基于微電網的綜合能源系統經濟優化調度方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于微電網的綜合能源系統經濟優化調度方法，該方法包括以下步驟：

(1)針對工廠中的能量生產設備、能量轉換設備以及能量存儲設備進行獨立建模，搭建基于能源交換網的綜合能源系統的供能結構；

(2)考慮冰蓄冷空調系統串聯與并聯兩種工作模式，進一步完善綜合能源系統經濟優化調度模型，使優化模型更契合工程的實際需求；

(3)以運行維護成本、購電成本、燃料成本以及儲能折舊成本構成的年運行費用最小為優化目標，考慮冷熱電平衡約束、設備運行約束以及儲能設備約束，對微電網進行優化調度，實現工廠的自趨優：

Min C_ATC＝C_OM+C_ES+C_BW+C_F

其中，C_OM指的是運行維護成本，C_ES指的是購電成本，C_BW指的是燃料成本，C_F指的是儲能折舊成本。

該方法首先對工廠中的能量生產設備、能量轉換設備以及能量存儲設備進行建模，搭建基于能源交換網的綜合能源系統的供能結構。基于此，考慮冰蓄冷空調系統串聯與并聯兩種工作模式，在冷熱電平衡約束和設備多種設備約束的條件下，以用戶的年運行費用最小為目標，構建考慮微電網經濟優化調度模型，實現工廠的自趨優調度。該方法可以應用在不同類型的工業園區綜合能源系統中。其一方面，考慮了冷熱電多能耦合，實現了多種能源協同互補，引導用戶制定合理的用能方案，提高了用戶側的用能效率，減少用戶的用能成本，從而提高經濟效益和能源利用率；另一方面，考慮了工廠內不同設備的工作模式，進一步完善綜合能源系統經濟優化調度模型，優化模型控制精度。

作為優選，在步驟(1)中，所述綜合能源系統的供能結構包括如下：

(a)燃氣輪機

燃氣輪機是冷熱電聯供系統中的核心設備，其電功率和回收的熱功率：