[發(fā)明專利]一種區(qū)域綜合能源系統(tǒng)柔性負(fù)荷儲(chǔ)能化建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011027059.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112186755B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竇曉波;梁馨予;龍寰;胡秦然;吳在軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/28;H02J3/32;H02J3/46;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

本發(fā)明公開一種區(qū)域綜合能源系統(tǒng)柔性負(fù)荷儲(chǔ)能化建模方法，包括以下步驟：S1、建立可轉(zhuǎn)移負(fù)荷儲(chǔ)能化模型：結(jié)合可轉(zhuǎn)移負(fù)荷用電行為可從電價(jià)較高的時(shí)刻轉(zhuǎn)移到電價(jià)較低的時(shí)刻，但其用電行為仍會(huì)發(fā)生且總用電量保持不變的特性，建立儲(chǔ)能化模型；S2、建立可中斷負(fù)荷儲(chǔ)能化模型：結(jié)合電鍋爐作為可中斷負(fù)荷的運(yùn)行特性，建立儲(chǔ)能化模型；S3、建立可削減負(fù)荷儲(chǔ)能化模型：通過根據(jù)用戶舒適度范圍將傳統(tǒng)可削減負(fù)荷曲線轉(zhuǎn)換為一個(gè)溫度區(qū)間，將可削減負(fù)荷由固定值轉(zhuǎn)換為柔性值，從而建立儲(chǔ)能化模型。本發(fā)明充分發(fā)掘冷熱電負(fù)荷參與需求響應(yīng)潛力，在綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度過程中表現(xiàn)出較好模型復(fù)用性和快速收斂性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及區(qū)域綜合能源系統(tǒng)領(lǐng)域，具體的是一種區(qū)域綜合能源系統(tǒng)柔性負(fù)荷儲(chǔ)能化建模方法。

背景技術(shù)

區(qū)域綜合能源系統(tǒng)整合了風(fēng)能、太陽能、天然氣等一次能源，通過綜合不同類型的能源生產(chǎn)以及供應(yīng)方式，在供給側(cè)、傳輸側(cè)和需求側(cè)實(shí)現(xiàn)冷/熱/電/氣的協(xié)同優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，減少對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴。

隨著多種能源形式的加入，設(shè)備種類和數(shù)量急劇增加，給區(qū)域內(nèi)能量流分布計(jì)算造成一定難度。此外，系統(tǒng)中的不同元件使得多種能源相互耦合，耦合能源的不同特性決定了區(qū)域綜合能源系統(tǒng)具有異質(zhì)性和非線性的特點(diǎn)。因此，亟需一個(gè)通用的、規(guī)范化的模型，能夠清晰的表示設(shè)備參與系統(tǒng)調(diào)度時(shí)的資源特性，并且采用的建模方法需具備復(fù)用性，使得模型易于擴(kuò)展，簡(jiǎn)化計(jì)算過程以適應(yīng)更大的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述背景技術(shù)中提到的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種區(qū)域綜合能源系統(tǒng)柔性負(fù)荷儲(chǔ)能化建模方法，充分發(fā)掘冷熱電負(fù)荷參與需求響應(yīng)潛力，在綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度過程中表現(xiàn)出較好模型復(fù)用性和快速收斂性。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種區(qū)域綜合能源系統(tǒng)柔性負(fù)荷儲(chǔ)能化建模方法，包括以下步驟：

S1、建立可轉(zhuǎn)移負(fù)荷儲(chǔ)能化模型：

結(jié)合可轉(zhuǎn)移負(fù)荷用電行為可從電價(jià)較高的時(shí)刻轉(zhuǎn)移到電價(jià)較低的時(shí)刻，但其用電行為仍會(huì)發(fā)生且總用電量保持不變的特性，建立儲(chǔ)能化模型如下：

式(1)和(2)中：表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷t時(shí)刻的荷能狀態(tài)，表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷在第x次參與負(fù)荷轉(zhuǎn)入時(shí)，從當(dāng)前響應(yīng)階段開始時(shí)刻到t時(shí)刻轉(zhuǎn)入的電功率累積量，表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷在第y次參與負(fù)荷轉(zhuǎn)出時(shí)，從當(dāng)前響應(yīng)階段起始時(shí)刻到t時(shí)刻轉(zhuǎn)出的電功率累積量，和分別為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷最大轉(zhuǎn)入量和轉(zhuǎn)出量，和分別為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的荷能狀態(tài)上下限，和分別為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷第x次和第y次參與負(fù)荷轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)出的起始時(shí)刻；

S2、建立可中斷負(fù)荷儲(chǔ)能化模型：

負(fù)荷側(cè)按可中斷策略配置的電鍋爐實(shí)為綜合能源系統(tǒng)中可中斷且大小可調(diào)的電負(fù)荷，結(jié)合電鍋爐作為可中斷負(fù)荷的運(yùn)行特性，其儲(chǔ)能化模型如下所示：

式(3)和(4)中：表示電鍋爐t時(shí)刻的荷能狀態(tài)，和分別為電鍋爐的荷能狀態(tài)上下限，為電鍋爐t時(shí)刻消耗的電功率，為電鍋爐單位時(shí)段最大耗電功率，可由設(shè)備參數(shù)中最大供熱量和供熱效率算出，T_z為電鍋爐強(qiáng)制關(guān)停時(shí)段；

S3、建立可削減負(fù)荷儲(chǔ)能化模型：

冷、熱負(fù)荷中的溫控負(fù)荷可在一定范圍內(nèi)削減負(fù)荷量來降低總負(fù)荷峰值，通過根據(jù)用戶舒適度范圍將傳統(tǒng)可削減負(fù)荷曲線轉(zhuǎn)換為一個(gè)溫度區(qū)間，將可削減負(fù)荷由固定值轉(zhuǎn)換為柔性值，其儲(chǔ)能化模型如下所示：