[發明專利]一種考慮電轉氣運行成本綜合能源系統優化調度方法

有效

• 申請號: 201711479374.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108173282B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 梁正堂;劉文學;馬歡;孫景文;劉萌;邢魯華;麻常輝;王昕;張國輝;李華東;張磊
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 37221 濟南圣達知識產權代理有限公司
• 代理人: 李圣梅<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種考慮電轉氣運行成本綜合能源系統優化調度方法，其特征是，包括：

建立含P2G的能源集線器模型，在建立前述模型的基礎上分析P2G運行成本對系統經濟性與風電接納能力的影響，并據此建立多目標日前優化調度模型；所述P2G為電轉氣powerto gas；

通過加權模糊規劃方法協調上述多目標日前優化調度模型的矛盾關系，實現由多目標到單目標的轉化；

所述日前優化調度模型兼顧系統運行經濟性與風電接納能力，該模型對應的多目標函數包括：綜合能源系統的總運行成本F_g最小及風電接納電量F_w最大；

其中，綜合能源系統的總運行成本包括火電成本、風電成本、氣源出力成本、儲氣設備運行成本以及P2G原料成本；

所述綜合能源系統的總運行成本F_g最小對應的表達式：

式中：N_tu、N_w、N_sp、N_gs、N_p2g為系統中火電、風電、氣源、儲氣設備、P2G設備的數量，T為調度時段總數；是t時段火電機組i的輸出功率，是t時段系統對風電機組j的計劃接納風功率，分別是t時段氣源k以及第m個能源集線器中儲氣設備的輸出氣流量；a_i、b_i、c_i是火電機組i耗量特性曲線參數，分別是風電機組j、氣源k、儲氣設備m的成本系數，α、C^M為P2G原料成本系數，二者的單位分別為t/MWh、$/t；是t時段第m個能源集線器中P2G設備生成的天然氣功率；

所述風電接納電量F_w最大：

2.如權利要求1所述的一種考慮電轉氣運行成本綜合能源系統優化調度方法，其特征是，所述含P2G的能源集線器模型中輸入端為電能、天然氣，所述電能、天然氣輸入至能源集線器實現能量轉換與存儲，輸出電能、熱能供應負荷需求，所述含P2G的能源集線器模型中假定熱能僅在能源集線器內部傳輸，即不考慮熱力聯網。

3.如權利要求1或2所述的一種考慮電轉氣運行成本綜合能源系統優化調度方法，其特征是，所述含P2G的能源集線器模型中含P2G能源集線器的數學表達如下：

式中：下標m表示第m個能源集線器，L_m,t、H_m,t分別是t時段的電負荷、熱負荷，分別是t時段的輸入電功率、天然氣流量，v₁、v₂是調度系數，分別是t時段的儲氣功率、放氣功率，η_eg、η_chp,e、η_chp,h、η_gh分別是P2G電轉氣、熱電聯產裝置CHP氣轉電、熱電聯產裝置CHP氣轉熱、燃氣鍋爐氣轉熱的效率。

4.如權利要求1所述的一種考慮電轉氣運行成本綜合能源系統優化調度方法，其特征是，所述日前優化調度模型的約束條件包括：

能源集線器內部約束，包括：熱電聯產裝置CHP出力約束、燃氣鍋爐出力約束、P2G出力約束及儲氣設備運行約束；

電力網絡約束，包括：節點功率平衡、機組出力約束、節點電壓約束、支路潮流約束

天然氣網絡約束，包括：節點流量平衡、氣源出力約束、天然氣節點壓力約束、加壓站約束、管道流量約束、天然氣流量通過其熱值轉化為功率流。

5.如權利要求1所述的一種考慮電轉氣運行成本綜合能源系統優化調度方法，其特征是，所述通過加權模糊規劃方法協調上述多目標日前優化調度模型的矛盾關系，具體為：首先借助隸屬度函數將優化目標模糊化，然后采用加權滿意度指標法實現多目標到單目標的轉化。