[發明專利]一種綜合能源系統參與區域能源網絡的調度方法及系統

在審

• 申請號: 202011583945.2
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112862237A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 崔艷妍;蘇劍;劉偉;劉冀邱;閆濤;李鵬麗;王濤;董昕;李鐵良;韓璟琳
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網河北省電力有限公司經濟技術研究院;國網河北省電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/46
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明公開了一種綜合能源系統參與區域能源網絡的調度方法及系統，包括：基于區域能源網絡的支援請求，在區域能源網絡與綜合能源系統之間聯絡管線傳輸功率的范圍內確定多個交互功率值；基于各交互功率值分別利用預先構建的調度模型得到與各交互功率值對應的調度成本；基于所述各交互功率值對應的調度成本以及各交互功率值對應的補償收益生成綜合能源系統的調度計劃；其中，所述調度模型基于交互功率值、綜合能源系統中的運行調節成本以及負荷削減量構建。本發明為區域能源網絡故障恢復或緊急調度時，通過對USIES進行優化調度從而起到支撐區域能源網絡故障恢復的作用。

技術領域

本發明涉及綜合能源系統領域，具體涉及一種綜合能源系統參與區域能源網絡的調度方法及系統。

背景技術

能源互聯網是在第三次工業革命背景下，為解決化石燃料的逐漸枯竭及其造成的環境污染問題，以新能源技術和信息技術深入結合為特征的一種新的能源利用體系。而區域級能源互聯網作為當前研究的熱點問題，越來越受到各國的關注，區域級能源互聯網的結構參閱附圖1，它是以配電系統為核心，由配氣、供熱/冷網絡等多種能源網絡耦合形成。作為區域能源互聯網重要組成部分，直接面向終端消費者的用戶側綜合能源系統(Userside integrated energy system，USIES)外部同時連接區域電網、區域熱網、區域氣網，并且USIES為內部負荷群提供各種供能服務。

USIES內部結構參閱附圖2，如附圖2所示，用戶側綜合能源系統包括大量不同類型的能源供給設備(外部能源網絡、分布式能源、CHP機組)、能量轉換設備(熱制冷設備、電制熱設備等)以及各種負荷需求(電負荷、氣負荷、熱負荷、冷負荷等)。

優化運行技術能夠有效利用設備的運行特性和源荷的時空特性，實現不同能源間的互補互濟，提高供能系統的經濟性、可靠性和靈活性，是綜合能源系統管理的核心技術之一。與電力系統相似，用戶側綜合能源系統優化調度本質上是一個包含大量約束條件的非線性優化問題。目前在用戶側綜合能源系統優化調度模型及其求解策略方面已經進行了相關的研宄，研宄方向主要包括基于預測期望值的確定性優化調度模型、考慮源荷波動的不確定性優化調度模型、計及需求響應的優化調度模型。

如圖1所示，當區域級能源互聯網的電/氣/熱區域傳輸網絡(簡稱區域能源網絡)在運行過程中存在線路故障、設備停運等現象時，會造成區域供能不足，如何利用USIES內部各能源網絡(將USIES內部傳輸網絡簡稱為局部網)的互補特性和交互機制進行能源的綜合管理和優化調度，以降低USIES與區域能源網絡的交互功率甚至向區域能源網絡返送功率，從而實現USIES對區域能源網絡故障恢復的支撐作用是當前亟需解決的問題。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的上述不足，提出了本發明，以供解決或至少部分解決當區域能源網絡發生故障或緊急調度時，USIES提供對區域能源網絡故障恢復的支撐作用。

本發明提供的一種綜合能源系統參與區域能源網絡的調度方法，所述方法包括：

基于區域能源網絡的支援請求，在區域能源網絡與綜合能源系統之間聯絡管線傳輸功率的范圍內確定多個交互功率值；

基于各交互功率值分別利用預先構建的調度模型得到與各交互功率值對應的調度成本；

基于所述各交互功率值對應的調度成本以及各交互功率值對應的補償收益生成綜合能源系統的調度計劃；

其中，所述調度模型基于交互功率值、綜合能源系統中的運行調節成本以及負荷削減量構建。

優選的，所述調度模型的構建，包括：

基于交互功率值，以綜合能源系統中的運行調節成本以及負荷削減量之和最小為目標，構建目標函數；

為所述目標函數構建聯絡管線功率傳輸約束、功率平衡約束、綜合能源系統的內部負荷削減約束和供能設備約束；