[發明專利]一種基于變模式分解和樣本熵理論的綜合能源系統優化調度方法

有效

• 申請號: 201811365273.0
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109449974B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 孫輝;丁長強;胡姝博;周瑋;彭飛翔;高正男;孫立偉;王治;孫越峰;劉新宇;吳昊;于曉穎;高垚
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

1.一種基于變模式分解和樣本熵理論的綜合能源系統優化調度方法，其特征在于以下步驟：

步驟1.獲取機組及設備參數，針對可再生能源電源進行出力預測以及系統的電、熱和氣負荷進行預測；

步驟2.系統預測電負荷與可再生能源電源預測出力相減，形成凈負荷曲線，凈負荷如式(1)所示：

其中，t為時刻，單位為小時，為系統負荷在t時刻的預測值，為風電場i在t時段的預測出力，n_w為風電廠總數，為系統凈負荷在t時刻的預測值；

步驟3.對凈負荷曲線進行變模式分解，形成K個模式曲線；

步驟4.計算原始凈負荷曲線及K個模式曲線的樣本熵，根據綜合能源系統的電源特點，將樣本熵值相近的模式曲線按照重組規則進行重組，重組為M個典型的模式曲線；重組規則如下：將樣本熵值小于原始凈負荷曲線的模式曲線相加組合為一個新的模式曲線，將樣本熵值高于原始凈負荷曲線的模式曲線根據其相互之間的距離進行分類，若兩者之間的距離小于某一設定的閾值時將兩者歸為一組，若高于某一設定的閾值時，不進行重組；所述的閾值根據實際情況確定；

步驟5.建立基于變模式分解和樣本熵理論的綜合能源系統優化調度模型，如式(33)所示：

其中i＝1,2,...,N-m+1，N為樣本總數；T是調度時段總數；n_c為可調度燃煤火電機組數，包括燃煤熱電聯產機組和燃煤純凝火電機組；n_g為可調度燃氣輪機機組數；為燃煤火電機組i在t時刻的有功出力，a_coal,i、b_coal,i以及c_coal,i為燃煤火電機組i的煤耗量系數；為燃氣輪機機組i在t時刻的有功出力，a_gas,i、b_gas,i以及c_gas,i為燃氣輪機機組i的氣耗量系數；price_coal為煤的單價；price_gas為天然氣的單價；為重組后的第m個凈負荷模式曲線；為電鍋爐i在t時刻的功率；為電轉氣設備i在t時刻的功率；n_b為電鍋爐的個數；n_p為電轉氣設備的個數；n_chp為燃煤熱電聯產機組的個數；η_eh為燃煤熱電聯產機組的熱電系數；η_boiler為電鍋爐的產熱效率；和分別為儲熱罐的充放熱功率；為系統的熱負荷預測值；E_p2g為電功率和天然氣流量轉化常數，單位為MW/km³h^-1；和分別為燃煤火電機組i的最小和最大出力值；和分別為燃氣輪機機組i的最小和最大出力值；UP_coal,i和DN_coal,i分別為燃煤火電機組i爬坡上、下限；UP_gas,i和DN_gas,i分別為燃氣輪機機組i爬坡上、下限；H_max,i為燃煤熱電聯產機組i熱出力的最大值，該值主要取決于機組熱交換器容量的大小；為電轉氣設備i出力的最大值；；S_t為儲熱裝置在t時刻的容量；S_min和S_max分別為儲熱裝置的最小容量和最大容量；η_store和η_release分別是儲熱裝置的充放效率；和分別為儲熱裝置的最大充放功率；

步驟6.采用內點法對綜合能源系統優化調度模型進行求解，得到基于變模式分解和樣本熵理論的綜合能源系統優化調度方案。