[發(fā)明專利]一種多能流供能方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711191683.3
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107863773B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫宏斌;郭慶來;王彬;王佳振;沈欣煒
• 申請（專利權(quán)）人: 清華-伯克利深圳學(xué)院籌備辦公室
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種多能流供能方法及系統(tǒng)。該方法包括：將上述步驟a中的方程作為目標(biāo)函數(shù)，將上述步驟b的所有方程作為約束條件，求解得到熱電聯(lián)產(chǎn)CHP機(jī)組產(chǎn)生的電能功率、燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的熱能功率、從外部電網(wǎng)獲取的電能功率和發(fā)送至所述外部電網(wǎng)的電能功率，通過所述熱電聯(lián)產(chǎn)CHP機(jī)組產(chǎn)生的電能功率、燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的熱能功率、從外部電網(wǎng)獲取的電能功率和發(fā)送至所述外部電網(wǎng)的電能功率調(diào)控多能流供能系統(tǒng)中的設(shè)備運(yùn)行，通過本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠?qū)⒃締为?dú)建設(shè)的供電子系統(tǒng)、供熱子系統(tǒng)和供氣子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，由唯一的調(diào)度中心綜合調(diào)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及一種多能流供能技術(shù)，尤其涉及一種多能流供能方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

虛擬電廠是將分布式發(fā)電機(jī)組、可控負(fù)荷、分布式儲能等有機(jī)結(jié)合，通過調(diào)控技術(shù)、通信技術(shù)對電力市場提供服務(wù)，并且最大可能的消納可再生能源。現(xiàn)有的虛擬電廠技術(shù)和工程項目都是圍繞電能發(fā)展和建立的。德國西門子與RWE發(fā)電公司的虛擬電廠項目將風(fēng)力發(fā)電廢熱發(fā)電、光伏發(fā)電、小型水電站和沼氣發(fā)電等系統(tǒng)以及煉鋁廠和大型水泵站等用電大戶聯(lián)合起來，通過統(tǒng)一的能量調(diào)度系統(tǒng)與信息系統(tǒng)，組成一個一體化電力供應(yīng)機(jī)構(gòu)。

傳統(tǒng)的虛擬電廠技術(shù)雖然考慮了眾多設(shè)備，從傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組，新能源發(fā)電機(jī)組，電儲能設(shè)備再到可控電負(fù)荷，但是考慮的能源種類只圍繞電能一種，形式單一。而供熱和供氣網(wǎng)絡(luò)則是完全被動承擔(dān)供能職能。單一能源虛擬電廠技術(shù)缺乏對能源綜合利用的考慮，沒能充分挖掘電熱系統(tǒng)在電力市場下協(xié)調(diào)運(yùn)行帶來的經(jīng)濟(jì)性。并且多能聯(lián)合運(yùn)行可以有效的利用現(xiàn)有供能網(wǎng)絡(luò)，吸收可再生能源的波動性，而不需要增建過多的電儲能設(shè)備，減少了成本，促進(jìn)可再生能源的消納。而單一能源虛擬電廠為了達(dá)到相同的目的，需要建設(shè)新的儲能設(shè)備或者可以靈活調(diào)整出力的機(jī)組，增大了不必要的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種多能流供能方法及系統(tǒng)，能夠?qū)⒃締为?dú)建設(shè)的供電網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、供熱子系統(tǒng)和燃?xì)庾酉到y(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，由唯一的調(diào)度中心綜合調(diào)度，能夠打破傳統(tǒng)多種能源單獨(dú)調(diào)度的壁壘。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多能流供能方法，包括：

a、建立一個目標(biāo)函數(shù)：

其中，P_CHP-E(k)是CHP機(jī)組產(chǎn)生的電能功率，P_GB(k)是燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的熱能功率，E_Grid-buy(k)是在調(diào)度時刻k時購買的電能功率，E_Grid-sell(k)是調(diào)度時刻k時賣到電網(wǎng)的電能功率，E_Grid(k)是在調(diào)度時刻k時與電網(wǎng)交互的電能總量，并有E_Grid(k)＝E_Grid-buy(k)-E_Grid-sell(k)。c₁、c₂分別是CHP機(jī)組和燃?xì)忮仩t單位成本，price_buy為購電電價，price_sell為上網(wǎng)電價，H為調(diào)度區(qū)間并有H＝0.25h，δ為懲罰項系數(shù)；

b、建立約束條件：

其中，所述CHP機(jī)組運(yùn)行約束條件為：

P_CHP-H(k)＝ρ_chp×P_CHP-E(k)，

|P_CHP-E(k)-P_CHP-E(k+1)|≤ramp_chp，

其中，ρ_chp是CHP機(jī)組的熱電比，是電出力的上限，ramp_chp是電出力爬坡約束上限；

所述燃?xì)忮仩t運(yùn)行約束條件為：