[發明專利]一種電熱氣互聯能源系統靈活性調度方法

有效

• 申請號: 201910449000.2
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110210747B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 鐘永潔;孫永輝;胡銀龍;熊俊杰;許周;王建喜
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明提供了一種電熱氣互聯能源系統靈活性調度方法，該方法以實現動態環保經濟靈活性為目標，在采集電熱氣互聯能源系統數據與信息的基礎上建立多種具有連續調節能力、靈活性潛質更高的設備模型；然后，提出了計及電力、熱力、天然氣子異構能源系統的統一穩態潮流模型；其次，在考慮動態環保調度目標、動態經濟調度目標和運行約束條件基礎上提出動態環保經濟靈活性調度模型；最后，采用多目標模糊優化方法對協同靈活性調度求解，并輸出電熱氣互聯能源系統調度結果信息。本發明對電熱氣互聯能源系統協同靈活性調度的有效性與合理性已經得到驗證，為電熱氣互聯能源系統多目標調度、系統靈活性分析提供重要的依據和理論基礎。

技術領域

本發明涉及一種電熱氣互聯能源系統，具體涉及一種電熱氣互聯能源系統靈活性調度方法。

背景技術

隨著能源需求呈現多樣化和分布化趨勢，能源利用向著多能互補互濟的方向發展，多能源系統互聯成為能源互聯網的重要發展方向。能源互聯網視角下的多能源互聯能源系統呈現出“源-網-荷-儲”深度融合的特點，同時不同能源的協調互補也使得多能源互聯能源系統具有調度靈活性、協同性、多樣性特征。在能源領域，幾乎每種能源在其利用過程中，都需要借助多種能源的轉化最終實現有效的利用，而傳統的電力、熱力和天然氣系統相互獨立的運行模式及調度方式無法適應當前的能源生產和利用方式，造成了能源利用經濟成本高、供能設備及系統調度靈活性差等問題。因此，在能量生產、傳輸、存儲和利用等各個方面，都需要考慮運用互聯集成、協同調度、靈活配置的方法來分析整個能源系統，加強能源互聯，促進多種能源協同優化互補成為未來能源系統發展的必然趨勢。值得注意的是，具有多能協調互補特性的多能源互聯能源系統成為解決單一能源系統運行經濟成本高、污染排放大等問題的有效方案。特別地，電熱氣互聯能源系統將多種能源協調互補，有助于實現經濟和低碳目標，有助于實現多種能源雙向互補與協同優化，是提高系統運行調度靈活性的有效手段之一。

發明內容

發明目的：針對電熱氣互聯能源系統調度問題，本發明旨在提供一種電熱氣互聯能源系統靈活性調度方法，以期促進多能協同互補互濟、實現系統低碳經濟運行、提高系統靈活性調度潛力。

技術方案：本發明提供了一種電熱氣互聯能源系統靈活性調度方法，包括以下步驟：

(1)采集電熱氣互聯能源系統數據與信息，包括靈活性設備、子能源系統、互聯拓撲架構、經濟成本、污染排放、安全運行約束條件、各類型負荷信息；

(2)建立多元化靈活性設備模型，所述設備模型包括蓄熱式電鍋爐模型、燃氣太陽能熱電聯供模型、蓄熱抽汽式熱電聯供模型、蓄氣式電轉氣模型、燃氣熱電聯供模型、火電機組模型、燃氣鍋爐模型、燃氣輪機模型；

(3)建立多異構子能源系統模型，所述子能源系統模型包括熱力系統模型、電力系統模型、天然氣系統模型；

(4)構建動態環保經濟協同靈活性調度模型，所述調度模型包括動態環保調度目標、動態經濟調度目標和運行約束條件；

(5)多目標模糊優化求解，并對動態環保經濟協同靈活性調度模型求解；

(6)輸出電熱氣互聯能源系統調度結果信息，所述調度結果信息包括子能源系統潮流、靈活性設備運行出力、各類能源消耗、污染排放、經濟運行成本信息。

進一步，步驟(2)建立多元化靈活性設備模型包括：

A、蓄熱式電鍋爐模型

蓄熱式電鍋爐的數學模型如下式：