[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

本發明提供了一種電熱泵?熱電聯合系統的優化調控方法及系統，涉及能源運營技術領域，能夠將各個機組看成不同的主體，以每個主體自身利益最大化為目標進行調控，不僅能夠滿足熱電用戶的負荷需求，還能夠使得各個機組主體對其收益最大程度的滿意；該方法包括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。本發明提供的技術方案適用于電熱泵?熱電聯合系統調控的過程中。

【技術領域】

本發明涉及能源運營技術領域，尤其涉及一種電熱泵-熱電聯合系統的優化調控方法及系統。

【背景技術】

在能源結構發生深刻變革的國際環境中，全球能源轉型正在深入推進，風電、光伏等清潔能源的開發利用也得到了大力的發展，是實現可持續發展的關鍵。在能源轉型的全球趨勢下，熱電聯產機組與風力發電、光伏發電相結合的熱電聯合系統是一種有效的能源開發利用形式。但在供暖期，熱電聯產機組出力大，而熱電聯產“以熱定電”的運行方式，極大地降低了熱電聯產機組的調節能力，限制了電力系統的靈活性，從而導致了棄風棄光現象較嚴重。

目前主要通過在熱電聯合系統中增設蓄熱罐、電熱轉換裝置(如電熱泵)，優化系統結構和性能等方法來解耦以熱定電的約束，在此基礎上，可以通過熱電調度優化來進一步地促進風電、光電消納。實現發電、供熱的機組相互協調運行，合理地調度熱電兩種能量，優化熱電聯產機組與風電機組、光伏的出力，這對于滿足系統內多元化用能需求、提升能源利用效率和減少用能時的環境污染具有重要意義。

目前的熱電聯合系統調度優化方法將系統內各個機組聚合成一個整體，以系統整體經濟效益最優、系統整體運行成本最低等目標建立熱電聯合調度模型。但這些方法沒有考慮到各個機組可能屬于不同的主體，不同主體的決策行為相互影響，即系統整體最優與各個主體所追求的自身收益最優可能存在著沖突，因此這些方法的調度優化方案對于各個主體而言可能不是最優解，這將導致各個主體背離該優化方案而尋求其他方案以獲取更高的回報。

博弈論作為一種先進的優化方法，主要研究多個相互影響的獨立主體之間復雜的行為，適用于解決多主體多目標的優化問題。

因此，有必要研究一種電熱泵-熱電聯合系統的優化調控方法及系統來應對現有技術的不足，以解決或減輕上述一個或多個問題。

【發明內容】

有鑒于此，本發明提供了一種電熱泵-熱電聯合系統的優化調控方法及系統，能夠將各個機組看成不同的主體，以每個主體自身利益最大化為目標進行調控，不僅能夠滿足熱電用戶的負荷需求，還能夠使得各個機組主體對其收益最大程度的滿意。

一方面，本發明提供一種電熱泵-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。

如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，采用粒子群算法對博弈模型進行求解的過程包括：

S41、輸入相關參數；

S42、初始化種群初值；

S43、計算相應的收益函數；

S44、根據收益更新種群；

S45、計算適應度函數；

S46、判斷所求結果是否為納什均衡解；若是，求解完成，否則，返回到S44。