[發明專利]區域多能源供給系統日內滾動協同優化運行方法和裝置

在審

• 申請號: 201811207047.X
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109583623A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 丁曉;王鑫;楊斌;阮文駿;周強;李景中;常建平;徐杰彥;陳征;張涵;蘇子云;梅飛;李玉杰;袁曉玲;劉皓明
• 申請（專利權）人: 國網（北京）節能設計研究院有限公司;河海大學;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京國電智臻知識產權代理事務所(普通合伙) 11580
• 代理人: 吳紅飛

1.一種區域多能源供給系統日內滾動協同優化運行方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：分析區域多能源供給系統結構，提取多能源供給系統內的設備運行特性和能流特性，并在此基礎上建立系統設備和系統數學模型；

S2：基于系統數學建模和當前能源價格信息，構建日前協同優化運行的目標函數，結合日前優化的約束條件，得到區域多能源供給系統日前協同優化運行方案；

S3：基于日前協同優化運行方案中的機組啟停方案、最近的負荷預測數據和可再生能源發電預測出力，以運行經濟性為目標，多次構建并求解優化運行的目標函數，得到日內滾動優化運行方案；

S4：基于日內滾動運行方案，求得區域多能源供給系統實時運行方案。

2.根據權利要求1所述的區域多能源供給系統日內滾動協同優化運行方法，其特征在于：在步驟S1中，所述的系統設備為電儲能燃氣輪機，所述系統數學模型為：

P_gt＝F_gt·LHV·η_gt

式中：P_gt表示微型燃氣輪機的實際輸出電功率，kW；

P_gt0表示微型燃氣輪機的額定電功率，kW；

LHV表示為天然氣的低位熱值，9.78kWh/m3；

F_gt表示為天然氣耗量，m3/h；

H_gt表示為高溫煙氣余熱量，kW；

η_gt表示為燃氣輪機效率；

ηloss表示為熱損失效率，取0.13；

a、b、c、d表示為燃氣發電機效率系數，取值0.1068、0.4174、-0.3095、0.0753；

儲電設備容量和充放電功率之間關系表示為：

式中：表示儲電設備在t時段儲電容量，kWh；

表示儲電設備在t-1時段的儲電容量，kWh；

分別表示儲電設備在t時段蓄、放電功率，kW；

δ_ES表示為自放電率，取值為0.001；

η_ES.c、η_ES.d分別表示為蓄、放電效率，取值為0.9；

Δt表示蓄放熱時段的時長，h。

3.根據權利要求1所述的區域多能源供給系統日內滾動協同優化運行方法，其特征在于：在步驟S2中，所述日前協同優化運行的目標函數為：

minC＝C_f+C_ex+C_st+C_w

其中C_f為天然氣消耗費用：

其中C_ex為區域多能源供給系統與電網的功率交互費用：

其中C_st為區域多能源供給系統中部分機組的啟停費用：

其中C_w為區域多能源供給系統中所有設備的維護費用：

式中，c_f為天然氣價格；

Q_j(t)為設備j在t時段天然氣消耗量；

T表示總優化運行時段數，取15分鐘為一個優化運行時段時長，一天24小時共96個優化運行時段；

c_e.b(t)和c_e.s(t)分別表示t時段購電和售電價格；

P_e.b(t)和P_e.s(t)分別表示t時段購電或售電功率；

c_st.n表示機組n啟停一次的費用，N表示計及啟停費用的機組數；

U_n(t)表示機組n在t時段的啟停狀態，停機取0，開機取1；

c_w.i表示設備iI的單位功率維護費用；P_i(t)表示設備i在t時段的功率；I為系統設備數；

Δt表示每個時段時長，取為0.25小時。