[發明專利]考慮空調與多種負荷運行相關性的儲能優化配置方法

有效

• 申請號: 201911069511.8
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110783940B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 陳嶸;喻潔;張占龍;吳玨煒;湯茜;趙肖旭;鄭偉;張新森
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司鎮江供電分公司;東南大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種考慮空調與多種負荷運行相關性的儲能優化配置方法，其特征在于，包括下列步驟：

1)采集某地區空調與冷熱電負荷運行的數據，對收集的數據進行核密度估計，進而得到邊緣分布函數；

核密度估計及邊緣分布函數的計算，包括如下步驟：

空調出力狀態及冷熱電負荷出力狀態的核密度估計為：

式中：x_air為隨機變量空調出力的樣本；x_power為隨機變量電負荷的樣本；x_hot為隨機變量熱負荷的樣本；x_cold為隨機變量冷負荷的樣本；P_air為空調出力狀態的核密度估計函數；P_hot為熱負荷出力狀態的核密度估計函數；P_power為電負荷出力狀態的核密度估計函數；P_cold為冷負荷出力狀態的核密度估計函數；K_h為核函數；T為序列容量；為空調出力的狀態變量；為冷負荷狀態變量；為熱負荷狀態變量；為電負荷狀態變量；

通過對核密度估計積分得到空調出力狀態及冷熱電負荷出力狀態的邊緣分布函數：

F_air(P_air)為空調出力狀態的邊緣分布函數；F_power(P_power)為電負荷出力狀態的邊緣分布函數；F_cold(P_cold)為冷負荷出力狀態的邊緣分布函數；F_hot(P_hot)為熱負荷出力狀態的邊緣分布函數；

2)根據權重比例線性組合得到空調與冷、熱、電負荷運行相關性函數；

3)將空調與冷、熱、電負荷相關性函數進行嵌套，生成嵌套的相關性函數；

4)根據空調與冷熱電負荷運行相關性建立儲能的優化配置模型，包括如下步驟：

在滿足系統運行指標下，使得配置及運行儲能總成本最小，目標函數為：

minCost＝C_op+C_buy

式中：C_op為儲能運行維護成本；C_buy為能源交互成本；

其中：

(1)運行維護成本

C_op＝C_op,eP_e+C_opc,eE_e+C_op,cP_c+C_opc,eE_c+C_op,hP_h+C_opc,hE_h

式中:C_op,e和C_opc,e為電儲能的單位功率和單位容量運維成本；C_op,h和C_opc,h為熱儲能的單位功率和單位容量運維成本；C_op,c和C_opc,c為冷儲能的單位功率和單位容量運維成本；E_e為電儲能配置容量；E_h為熱儲能配置容量；E_c為冷儲能配置容量；P_e為電儲能配置的容量和功率；P_h為熱儲能配置的容量和功率；P_c為冷儲能配置的容量和功率；

(2)交互成本

式中：W_buy,e(t)為電能在t時段的購買量，p_buy,e(t)為電能在t時段的購買價格；

為了計算儲能配置，目標函數的約束條件為:

(1)儲能裝置容量、功率約束

式中：為電儲能的最大容量限制，為電儲能的最大功率限制；為熱儲能的最大容量限制，為熱儲能的最大功率限制；為冷儲能的最大容量限制，為冷儲能的最大功率限制；E_e為電儲能配置容量；E_h為熱儲能配置容量；E_c為冷儲能配置容量；

(2)冷熱電供需平衡：

W_buy,e(t)+W_dis,e(t)＝W_ch,e(t)+W_load,e(t)+W_change(t)

W_change,h(t)+W_dis,h(t)＝W_ch,h(t)+W_load,h(t)

W_change,c(t)+W_dis,c(t)＝W_ch,c(t)+W_load,c(t)

W_change(t)＝W_change,h(t)+W_change,c(t)

式中：W_buy,e(t)為電能在t時段的購買量，W_dis,e(t)和W_ch,e(t)為電儲能在t時段的放電量和儲電量，W_load,e(t)為t時段的電負荷，W_change(t)為t時段空調轉換成冷熱負荷的電量；W_change,h(t)為電能在t時段轉換成熱能的電量，W_dis,h(t)和W_ch,h(t)為熱儲能在t時段的放熱量和儲熱量，W_load,h(t)為t時段的熱負荷；W_change,c(t)為電能在t時段轉換成冷能的電量，W_dis,c(t)和W_ch,c(t)為冷儲能在t時段的放冷量和儲冷量，W_load,c(t)為t時段的冷負荷；

(3)儲能充放電平衡約束：

式中：E(t+1)和E(t)分別為電儲能在(t+1)時段前和t時段前存儲的電量，δ_e為電儲能的自放電率，η_ch,e和η_dis,e為電儲能的冷熱電效率和放電效率；Q_h(t+1)和Q_h(t)分別為熱儲能在(t+1)時段前和t時段前存儲的熱量，δ_h為熱儲能的熱能耗散率，η_ch,h和η_dis,h為熱儲能的充熱效率和放熱效率；Q_c(t+1)和Q_c(t)分別為冷儲能在(t+1)時段前和t時段前存儲的冷量，δ_c為冷儲能的冷能耗散率，η_ch,c和η_dis,c為冷儲能的充冷效率和放冷效率；

(4)空調與冷熱電負荷相關性約束：

C_min≤C(u,v,k,t,θ)≤C_max

0C_min≤C_max＜1

式中：C(u,v,k,t,θ)為空調與冷熱電負荷運行的相關性嵌套模型；C_min C_max為空調與冷熱電負荷運行的相關性嵌套模型的最小值與最大值約束。