[發明專利]一種電熱泵-熱電聯合系統的優化調控方法及系統

有效

• 申請號: 202010922508.2
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112069734B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 房方;仲心萌;金順平;劉亞娟;林忠偉
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/00;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/32;H02J3/46;G06F111/04
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

1.一種電熱泵-熱電聯合系統的優化調控方法，其特征在于，所述方法的步驟包括：

S1、建立電熱泵-熱電聯合系統的組成結構框架，并建立各機組的出力模型；

S2、建立電熱泵-熱電聯合系統中各機組的收益函數模型；

S3、建立電熱泵-熱電聯合系統的非合作博弈模型；

S4、采用粒子群算法對博弈模型進行求解，獲得各機組的熱電調度優化方案；

電熱泵-熱電聯合系統包括風電機組、光伏機組、儲電系統、熱電機組和電熱泵；

步驟S3中博弈模型的建立以電熱供需平衡、機組運行條件為約束，以電熱泵-熱電聯合系統中各主體利益最大化為優化目標；

風電機組的出力模型為：

其中，v_t為t時刻的實時風速，v_i為風電機組的切入風速，v_o為風電機組的切出風速，v_r為風電機組的額定風速，P_WZ為風電機組的裝機容量值；

風電機組的收益函數模型為：I_w＝I_wsell+I_wa-I_wm；其中，I_w風電機組的收益，I_wsell表示風電機組的售電收入，I_wa表示風電機組的補貼收入，I_wm表示風電機組的維護成本；

光伏機組的出力模型為：

其中，α_pv為光伏機組的功率降額系數，P_PVZ為光伏的裝機容量，A_t為t時刻光伏機組的實際輻照度，A_s為標準條件下的輻照度，α_T為功率溫度系數，T_stp為標準條件下的溫度，T為實時溫度；

光伏機組的收益函數模型為：I_pv＝I_pvsell+I_pva-I_pvm；其中，I_pv為光伏機組的收益，I_pvsell表示光伏機組的售電收入，I_pva表示光伏機組的補貼收入，I_pvm表示光伏機組的維護成本；

熱電機組的出力模型為：

P_pc,t＝P_chp,t+α_chpQ_chp,t；

其中，P_pc,t為t時刻純凝工況電功率，P_chp,t為t時刻熱電機組的電功率，Q_chp,t為t時刻熱電機組的熱功率，α_chp為電熱轉換系數；

熱電機組的收益函數模型為：I_chp＝I_ssell-I_sf-I_sm-I_sa；其中，I_chp為熱電機組的收益，I_ssell為熱電機組的售電售熱收入，I_sf為熱電機組的燃料成本，I_sm為熱電機組的維護費用，I_sa表示熱電機組需要支付的棄風棄光成本；

電熱泵的出力模型為：

其中，χ為電熱泵的供熱效率，Q_U是通過電熱泵轉換的熱能，W是電熱泵消耗的電能，Q_pu為電熱泵的制熱量，P_pu為電熱泵的輸入功率；

采用粒子群算法迭代求解的具體步驟如下：

S41、初始化設備運行參數和限制參數，并且設定參數的上下限約束；

S42、設定均衡點初值(P_wc，0，P_pvc，0，P_chp，0，Q_chp，0)；

S43、各博弈參與者按照一定的順序獨立優化；

S44、第i輪的優化結果是(P_wc，i，P_pvc，i，P_chp，i，Q_chp，i)，則經過第i+1輪迭代優化后得到的優化結果為(P_wc，i+1，P_pvc，i+1，P_chp，i+1，Q_chp，i+1)，并滿足下列關系式：

式中，P_wc,i、P_pvc,i依次表示第i輪優化后的風電機組、光伏機組的可供電功率，P_chp,i、Q_chp,i依次表示熱電子系統的可供電功率以及可供熱功率；

S45、判斷所找出的解是否為納什均衡解，若是，求解完成，否則，返回到S43。