[發(fā)明專利]一種電氣熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011540605.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112636373A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛曉波;薛溟楓;陳心揚;吳寒松;費彬;程恩林;衛(wèi)志農(nóng);孫國強;臧海祥;汪永軍
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司無錫供電分公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/38;H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍

1.一種電氣熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：采集電-氣-熱綜合能源系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)以及綜合能源系統(tǒng)參數(shù)；

步驟2：建立P2G運行成本模型；

步驟3：結(jié)合P2G運行成本模型，分別建立綜合能源系統(tǒng)運行成本目標函數(shù)和風(fēng)電消納功率目標函數(shù)；

步驟4：設(shè)定電力系統(tǒng)約束條件、天然氣系統(tǒng)約束條件、熱力系統(tǒng)約束條件以及電-氣-熱系統(tǒng)耦合約束；

步驟5：對綜合能源系統(tǒng)運行成本和風(fēng)電消納功率進行多目標優(yōu)化問題求解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電氣熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：

所述電-氣-熱綜合能源系統(tǒng)包括電力系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)；

所述電力系統(tǒng)連接熱電聯(lián)產(chǎn)機組和火電機組，并接入風(fēng)電場與P2G裝置，P2G裝置同時連接到天然氣系統(tǒng)的儲氣罐；

所述天然氣系統(tǒng)包括氣源點和儲氣罐；

所述供熱系統(tǒng)連接熱電聯(lián)產(chǎn)機組并包含燃氣鍋爐。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電氣熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：

步驟1中，所述綜合能源系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)包括用電、燃氣、供熱負荷功率以及預(yù)測風(fēng)電功率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電氣熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：

步驟2中，建立的P2G運行成本模型為：

式中：分別表示第p個P2G裝置t時刻消耗的電功率、生成的天然氣流量；η_eg表示P2G的轉(zhuǎn)換效率；G_HHV表示天然氣熱值；表示整個調(diào)度周期T內(nèi)P2G的運行成本；C^E、C^M分別表示電力和CO₂的價格；α表示單位產(chǎn)氣量的CO₂消耗系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電氣熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：

步驟3中，建立的綜合能源系統(tǒng)運行成本目標函數(shù)為：

式中：F₁表示綜合能源系統(tǒng)運行成本，表示火電機組m在t時刻的輸出功率；表示風(fēng)電場n在t時刻的輸出功率；表示氣源點w在t時刻的天然氣供應(yīng)流量；a_m、b_m、c_m表示火電機組m的成本系數(shù)；表示風(fēng)電成本系數(shù)；表示氣源點w的天然氣價格；α表示單位產(chǎn)氣量的CO₂消耗系數(shù)；C^M分別表示CO₂的價格；η_eg表示P2G的轉(zhuǎn)換效率；表示第p個P2G裝置t時刻消耗的電功率；Ω_tu、Ω_w、Ω_well、Ω_p2g分別表示火電機組、風(fēng)電場、氣源點、P2G裝置集合；

建立的風(fēng)電消納功率的目標函數(shù)為：

F₂表示風(fēng)電消納功率，T為調(diào)度周期。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電氣熱綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：

步驟4中，設(shè)定電力系統(tǒng)約束條件：

式中：表示火電機組m在t時刻的輸出功率；表示風(fēng)電場n在t時刻的輸出功率；表示t時刻熱電聯(lián)產(chǎn)機組c的發(fā)電功率；P_ij,t表示線路ij的潮流；表示t時刻節(jié)點i的負荷；表示第p個P2G裝置t時刻消耗的電功率；P_e,t表示火電機組及CHP的發(fā)電功率；分別表示火電機組及CHP的最大、最小發(fā)電功率；e表示火電機組或CHP；Ω_tu表示火電機組集合；Ω_chp表示CHP集合；分別表示火電機組及CHP的向上、向下爬坡率；Δt表示一個調(diào)度時段；表示風(fēng)電場在時刻的預(yù)測功率；表示線路的最大輸電容量。