[發明專利]基于電-光-沼多能源耦合系統的多用戶能源共享方法在審

申請號：	201910730296.5	申請日：	2019-08-08
公開（公告）號：	CN110428110A	公開（公告）日：	2019-11-08
發明（設計）人：	周斌;孟云帆;李佳勇;李文芳;王懷智;張寬	申請（專利權）人：	華翔翔能電氣股份有限公司;湖南大學
主分類號：	G06Q10/04	分類號：	G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/13
代理公司：	長沙智德知識產權代理事務所(普通合伙) 43207	代理人：	彭鳳琴
地址：	413002 湖南省***	國省代碼：	湖南;43
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摘要：
搜索關鍵詞：	規劃模型樞紐單元能源多能互補共享目標函數耦合系統多能源多用戶利潤共享單元框架建立生物質能市場競價用戶能量最優調度滿意度光能下層風能上層定價保證制定
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【權利要求書】：

1.一種基于電-光-沼多能源耦合系統的多用戶能源共享方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立電-光-沼多能互補共享的框架，其中，所述電-光-沼多能互補共享的框架包括能源樞紐單元、用戶能量共享單元和市場競價單元；

基于所述電-光-沼多能互補共享的框架建立雙層規劃模型，其中，所述雙層規劃模型的上層規劃模型的目標函數為所述能源樞紐單元的利潤最大，所述雙層規劃模型的下層規劃模型的目標函數為用戶用能的滿意度最大；

利用所述雙層規劃模型制定最優調度安排和最優定價，以使所述能源樞紐單元的利潤最大。

2.如權利要求1所述的基于電-光-沼多能源耦合系統的多用戶能源共享方法，其特征在于，所述能源樞紐單元的電能由風力發電、太陽能發電和沼氣通過熱電聯產機組提供，用以給電池供電、給電鍋爐供電和參與市場競價，所述能源樞紐單元的熱能由太陽能發熱、電鍋爐、燃氣鍋爐和沼氣通過熱電聯產機組提供，用以加熱地下發酵池和參與市場競價，其中，所述參與市場競價的電能和熱能標有定價供用戶購買。

3.如權利要求2所述的基于電-光-沼多能源耦合系統的多用戶能源共享方法，其特征在于，所述能源樞紐單元中電能、熱能、沼氣能三種能量的綜合耦合矩陣為：

其中，L_e,k表示在k時段的電負荷，L_h,k表示在k時段的熱負荷，f_WT表示風機的電能轉換函數，f_e,PVT表示太陽能熱電聯產系統的電能轉換函數，f_h,PVT表示太陽能熱電聯產系統的熱能轉換函數，f_D表示沼氣產氣率，η_B表示電鍋爐的轉化效率，η_h,CHP表示熱電聯產機組提供的熱能，η_e,CHP表示熱電聯產機組提供的電能，Q_bio表示沼氣的熱值，η_F表示燃氣鍋爐的效率，W_WT表示風能，G_PVT表示太陽能，E_bio表示生物質能，P_BES表示電池儲能系統的凈輸出，V_GS表示沼氣罐的凈輸出，S_B表示鍋爐的熱能輸出，S_CHP表示熱電聯產裝置的電能輸出，S_F表示燃氣鍋爐的熱能輸出，S_ef表示用于給地下發酵池加熱的電能，S_hf表示用于給地下發酵池加熱的熱能，L,C,E分別表示負荷矢量、耦合矩陣以及狀態矢量，其中，所述地下發酵池用于發酵產生沼氣。

4.如權利要求3所述的基于電-光-沼多能源耦合系統的多用戶能源共享方法，其特征在于，對應所述地下發酵池建立有外部能量注入下的多維R-C熱力網絡，在所述多維R-C熱力網路中，通過熱阻和電容分別表示熱量的傳遞和儲存，其中，所述多維R-C熱力網路通過下式表示：

E_RES＝η_BS_ef+S_hf，

其中，C_d表示地下發酵池內部的熱容，C_ini表示地下發酵池第i個表面上內壁的熱容，C_wi表示地下發酵池第i個表面上外壁的熱容，Z_di表示地下發酵池內部的熱阻，Z_out表示通過地下發酵池表面熱對流的熱阻，Z_ini、Z_wi和Z_soil分別表示通過地下發酵池內壁、外壁和周圍土壤進行熱傳導的熱阻，T_d、T_out、T_soil、T_si和T_wi分別表示地下發酵池內部、表面、周圍土壤、內壁和外壁的溫度，k表示運行時段，η_B表示電鍋爐的轉化效率，S_ef和S_hf分別表示用于給地下發酵池加熱的電能和熱能，E_RES表示可控熱量的注入量。