[發明專利]一種城市級綜合能源系統優化調度方法

在審

• 申請號: 202011196139.X
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112200695A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 周蘇洋;莊文楠;顧偉;孫鍇宇;陳曉剛
• 申請（專利權）人: 東南大學;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06F30/20;H02J3/00;H02J3/06;G06F113/04;G06F113/14
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

1.一種城市級綜合能源系統優化調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，搭建區域內冷熱電聯供系統模型；

步驟S2，建立區域間城市級電-氣互聯系統，搭建天然氣高壓外環網管道儲氣模型；

步驟S3，建立以燃氣門站為核心、以熱電聯產機組驅動的能源站模型；

步驟S4，建立城市級綜合能源系統優化調度模型。

2.按照權利要求1所述的城市級綜合能源系統優化調度方法，其特征在于：所述的步驟S1中，對冷熱電聯供系統建模的過程為：

步驟S11，建立區域內冷熱電聯供系統基本架構；

步驟S12，建立區域內冷熱電聯供系統母線平衡式；

步驟S13，建立區域內設備約束。

3.按照權利要求2所述的城市級綜合能源系統優化調度方法，其特征在于：所述步驟S11中，冷熱電聯供系統基本架構包括市政電網、市政氣網、風機、光伏、燃氣輪機、蓄電池、電制冷機、電鍋爐、燃氣鍋爐、換熱裝置、余熱回收裝置、電轉氣裝置、儲氣罐、電冷熱負荷、冷負荷、熱負荷。

4.按照權利要求3所述的城市級綜合能源系統優化調度方法，其特征在于：步驟S12中建立的區域內冷熱電聯供系統母線平衡式為：

式中：i表示區域i；t表示時刻t；P_i,t表示有功功率，kW；P_Q,i,t表示無功功率，kVar；L_i,t表示負荷功率，kW；Q_i,t表示熱功率，kW；θ_i表示電負荷的功率因數角，°；η_i表示設備產能效率；α_GT,smoke,i表示CHP的熱電比；COP_i表示電制冷機的制冷系數以及電鍋爐的制熱系數；V_CGN,i,t表示從市政氣網取用的天然氣流量，m³/h；L_gas表示天然氣的低位熱值，取9.78kWh/m³；Δt表示調度步長，h；在本發明中，剩余的新能源實現就地消納，電網僅送電，公式(1)中P_MPG,i,t,Q_MPG,i,t≥0；

所述步驟步驟S13，建立區域內設備約束包括多能設備約束、蓄電池約束以及儲氣罐約束：

多能設備約束：

式中：P_imax與P_imin表示設備有功功率上、下限，kW；P_Q,imax與P_Q,imin表示設備無功功率上、下限，kVar；Q_imax與Q_imin表示設備熱功率的上、下限，kW；

蓄電池約束：

式中：P_BS,C/D,imax與P_BS,C/D,imin表示蓄電池充/放電功率的上、下限，取P_BS,C/D,imin＝0，P_BT,C/D,imax＝ξ_BT,C/D,i·SOC_BT,i；ξ_BT,C,i與ξ_BT,D,i表示蓄電池的最大充/放電倍率；SOC_BT,i表示蓄電池的額定容量，kWh；x_BT,C/D,i,t表示二進制變量；W_BT,i,t表示蓄電池儲能量，kWh；W_BT,imax與W_BT,imin表示蓄電池儲能量的上、下限；τ_BT,i表示蓄電池的自放電率；η_BT,C,i與η_BT,D,i表示蓄電池充/放電的效率；

儲氣罐約束：

式中：V_GS,C/D,imax與V_GS,C/D,imin表示儲氣罐充/放氣流量的上、下限，一般V_GS,C/D,imin＝0，V_GS,C/D,imax＝ξ_GS,C/D,i·RGS_GS,i；ξ_GS,C,i與ξ_GS,D,i表示儲氣罐的最大充/放氣倍率；RGS_GS,i表示儲氣罐的額定儲氣容量，m³；x_GS,C/D,i,t表示二進制變量；G_GS,i,t表示儲氣罐儲氣量，m³；G_GS,imax與G_GS,imin表示儲氣罐儲氣量的上、下限；

區域i儲氣罐的平均充放氣循環次數CLC_tank,i可用調度周期內充放氣深度與最大儲氣量比值的絕對值之和的算術平均值表示：

式中：N表示調度周期內的時刻點個數。