[發(fā)明專利]區(qū)域綜合能源系統(tǒng)多元儲能協(xié)同配置方法、程序、系統(tǒng)與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010319627.9
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111404183B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁智勇;于力;徐全;熊文;王莉;蔡瑩;李培強(qiáng);刁涵彬
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局;湖南大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/28;H02J3/32;H02J3/00;H02J3/18;H02J3/06
• 代理公司: 衡陽雁城專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43231
• 代理人: 龍騰;黃麗

區(qū)域綜合能源多元儲能系統(tǒng)配置方法、程序、系統(tǒng)與應(yīng)用，涉及綜合能源調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，前述區(qū)域綜合能源多元儲能系統(tǒng)配置方法包括建立電?熱網(wǎng)絡(luò)模型、建立多元儲能配置模型、確定多元儲能配置方案及多元儲能配置的步驟，該配置方法同時計及電?熱網(wǎng)絡(luò)約束、電儲能無功調(diào)節(jié)能力以及考慮能源品位差異的多元儲能綜合效率約束，與現(xiàn)有方法相比，其在讓儲能配置實現(xiàn)電、熱、冷多元化的同時，還能夠提高能源綜合利用效率及系統(tǒng)運(yùn)行效率，其結(jié)合電儲能無功功率進(jìn)行多元儲能協(xié)同配置，提高了儲能配置的經(jīng)濟(jì)性，能夠有效降低電網(wǎng)損耗，降低熱電聯(lián)產(chǎn)棄熱，在提高供能網(wǎng)絡(luò)能量傳輸效率和熱源供能效率等方面均具有優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及綜合能源調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種區(qū)域綜合能源系統(tǒng)多元儲能協(xié)同配置方法、程序、系統(tǒng)與應(yīng)用。

背景技術(shù)

我國目前存在著能源需求日益增長與傳統(tǒng)化石能源日益短缺以及能源開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)問題等諸多矛盾。傳統(tǒng)電、熱、冷、氣等能源子系統(tǒng)間相互獨(dú)立，無法充分實現(xiàn)各種能源在生產(chǎn)、傳輸和使用環(huán)節(jié)上的互補(bǔ)協(xié)調(diào)，能源問題難以解決。綜合能源系統(tǒng)對提高各種能源利用效率、推動能源利用轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)多能源的互補(bǔ)互濟(jì)具有重要意義。

綜合能源系統(tǒng)可分為跨區(qū)級、區(qū)域級和用戶級，其中發(fā)揮“承上啟下”作用的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)(Regional integrated energy system，RIES)由智能配電系統(tǒng)、供熱/冷系統(tǒng)等供能網(wǎng)絡(luò)耦合而成。電、熱、冷等多元儲能作為RIES能源子系統(tǒng)融合的紐帶，具有實現(xiàn)多種能源在空間維和時間維上完全解耦的能力，是提高RIES經(jīng)濟(jì)性和能源利用效率的重要手段。RIES中如何配置多元儲能對于綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行效率起到非常關(guān)鍵的影響。

現(xiàn)有綜合能源系統(tǒng)在配置多元儲能時，一部分未考慮電、熱等供能網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)約束，一部分未考慮電儲能無功調(diào)節(jié)的能力。隨著儲能技術(shù)的成熟與應(yīng)用，RIES中還需充分考慮多類型儲能效率對能源綜合利用效率的影響，現(xiàn)有的方案均未對此考慮。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種同時計及電-熱網(wǎng)絡(luò)約束、電儲能無功調(diào)節(jié)能力以及多元儲能綜合效率約束的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)多元儲能協(xié)同配置方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：區(qū)域綜合能源系統(tǒng)多元儲能協(xié)同配置方法，包括以下步驟：

一、建立電-熱網(wǎng)絡(luò)模型；

1.1建立電網(wǎng)模型；

獲取區(qū)域綜合能源系統(tǒng)中的電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及電網(wǎng)運(yùn)行記錄，根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及電網(wǎng)運(yùn)行記錄建立包含電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行變量并能夠反映電網(wǎng)性能的電網(wǎng)模型；

1.2建立熱網(wǎng)模型；

獲取區(qū)域綜合能源系統(tǒng)中的熱力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，根據(jù)熱力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并按質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式建立熱網(wǎng)模型；

二、建立多元儲能配置模型；

2.1建立多元儲能統(tǒng)一模型；

2.2以步驟2.1建立的多元儲能統(tǒng)一模型為基礎(chǔ)，采用有功功率優(yōu)先分配策略，建立電儲能有功-無功模型；

三、確定多元儲能配置方案；

3.1以多元儲能投資成本、區(qū)域綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行成本、配電網(wǎng)容量收益以及環(huán)境成本的總和最小作為目標(biāo)，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；

3.2結(jié)合目標(biāo)函數(shù)、步驟一建立的電-熱網(wǎng)絡(luò)模型、步驟二建立的多元儲能配置模型及其約束條件求解得到多元儲能配置方案；

四、多元儲能配置；

按照步驟3.2得到的多元儲能配置方案在區(qū)域綜合能源系統(tǒng)中配置儲能設(shè)備。

其中，在所述電網(wǎng)模型中，以式(1)-式(4)表示支路交流潮流模型，式(5)表示線路潮流限制和節(jié)點(diǎn)電壓偏差限制；

對于