[發明專利]一種考慮需求響應的綜合能源系統兩階段調度方法及系統

有效

• 申請號: 202010147097.4
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111291942B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 楊麗君;韓旗;李慧翔;王心蕊
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/067;G06Q50/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 楊媛媛

1.一種考慮需求響應的綜合能源系統兩階段調度方法，其特征在于，包括：

建立熱網互聯系統供熱數學模型；

以分段電價和風變指導電價為約束條件，采用日前日內兩階段調度方式，建立分段電價需求響應成本模型和風變指導電價需求響應成本模型；

根據所述熱網互聯系統供熱數學模型、所述分段電價需求響應成本模型和所述風變指導電價需求響應成本模型，建立考慮需求響應及熱網互聯的優化模型；所述優化模型包括日前計劃調度模型目標函數、日前計劃調度模型目標函數的約束條件、日內計劃調度模型目標函數以及日內計劃調度模型目標函數的約束條件；

采用動態慣性權重改進粒子群算法，求解考慮需求響應及熱網互聯的優化模型，確定優化運行結果；所述優化運行結果包括熱電機組熱出力、常規機組電出力和風電上網量；

采用先平衡熱負荷，后平衡電負荷的方式，利用熱網互聯模式下的熱電聯產機組群對所有供熱區域進行集體供熱，根據不同機組電熱特性不同原理，合理分配熱負荷，提高熱電機組調節靈活性；日前調度的過程中引入基于模糊聚類的分段電價優化負荷曲線，熱電聯產機組通過合理分配熱負荷優化出力后剩余電負荷首先由風電出力滿足，若風電出力不能滿足電負荷需求時，啟用火電機組出力，保證整個系統的電平衡；在日內調度的過程中，基于熱網互聯的模式引入風變指導電價優化日內負荷曲線，同理日內調度的方式來保證整個系統的電平衡。

2.根據權利要求1所述的一種考慮需求響應的綜合能源系統兩階段調度方法，其特征在于，所述熱網互聯系統供熱數學模型為

其中，為第t時刻第z供熱區域第c熱電機組的熱力輸出功率；H_L,z,t為第t時刻第z供熱區域的熱負荷；m為供熱區域總數量；N_c,z為區域z熱電機組的個數。

3.根據權利要求1所述的一種考慮需求響應的綜合能源系統兩階段調度方法，其特征在于，所述日前調度分段電價需求響應成本模型的成本函數為：

其中，π_rq為分段電價指導負荷的調度成本。

4.根據權利要求1所述的一種考慮需求響應的綜合能源系統兩階段調度方法，其特征在于，所述日內調度風變指導電價需求響應成本模型的成本函數為

其中，π_rn為日內風變指導電價調度負荷成本。

5.根據權利要求1所述的一種考慮需求響應的綜合能源系統兩階段調度方法，其特征在于，所述日前計劃調度模型目標函數為

其中，T為1個調度周期的總時段數；N_G為常規機組數；N_C為CHP機組數；N_W為風電場個數；C_g,t和C_c,t分別為常規機組和CHP機組的煤耗成本；c^W為棄風單位懲罰費用；為日前棄風量，w_i,t為第t時刻第i風電場的實際出力，為第t時刻第i風電場短期預測出力；為日前單位時段SPDR成本，

所述日前計劃調度模型目標函數的約束條件包括電力平衡約束條件、熱力平衡約束條件、常規機組約束條件、熱電聯產機組約束條件、網絡安全約束條件、風電出力約束條件和負荷響應約束條件。

6.根據權利要求1所述的一種考慮需求響應的綜合能源系統兩階段調度方法，其特征在于，所述日內計劃調度模型目標函數為

其中，C_c,t為日內調度第t時刻第c熱電機組的出力成本，C_g,t為日內調度第t時刻第g火電機組的發電成本，為日內棄風量，由于機組頻繁調度會一定程度上增加機組的運行維護成本；為日內單位時段WEPDR成本，C_d為機組運行計劃變化而額外增加的成本，C_d＝C_g,d+C_c,d；

所述日內計劃調度模型目標函數的約束條件包括功率平衡約束條件、負荷響應用戶滿意度約束條件、熱力平衡約束條件、常規機組約束條件、熱電聯產機組約束條件、網絡安全約束條件、風電出力約束條件和負荷響應約束條件。