[發明專利]一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統及方法

在審

• 申請號: 202110038806.X
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112862252A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 王晞;胥威汀;葉強;鄧盈盈;程超;任志超;王海燕;馬瑞光
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

1.一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統，其特征在于，包括管理中心和多個綜合能源社區，各綜合能源社區之間、綜合能源社區與管理中心之間開展電能交互和信息交互；

所述綜合能源社區內部為光伏運行和微型燃氣輪機運行提供的二次能源網絡，綜合能源社區內部電能、熱能和冷能之間進行能源相互轉換；

綜合能源社區收集各自區域內綜合能源信息并傳送至管理中心，管理中心將所有綜合能源社區的綜合能源信息輸入源荷匹配度指標模型計算得到源荷匹配策略；

管理中心依據源荷匹配策略使各綜合能源社區之間進行電能交互實現各綜合能源社區能源的供需平衡；

當各綜合能源社區之間進行電能交互仍無法滿足負荷需求時，由管理中心從電網購電后將電能輸送給綜合能源社區。

2.根據權利要求1所述的一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統，其特征在于，綜合能源社區內的二次能源網絡具體為：

綜合能源社區內的負荷有電負荷、熱負荷和冷負荷；

微型燃氣輪機直接向綜合能源社區內的負荷提供電能；

余熱鍋爐向綜合能源社區內的負荷提供熱能；

制冷機供應綜合能源社區內的冷能。

3.根據權利要求2所述的一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統，其特征在于，源荷匹配度指標模型構建過程包括：

令各綜合能源社區按照社區間匹配度衡量指標開展電能交互和信息交互；

分析單個綜合能源社區內二次能源網絡和能量流動關系；

構建以購能成本、設備運維成本和電動汽車電池損耗成本最小的目標函數；

構建基于光伏和負荷數據的社區間綜合匹配度衡量指標；

構建目標函數的綜合約束條件。

4.根據權利要求3所述的一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統，其特征在于，所述社區間匹配度衡量指標的構建方法為：

根據Spearman相關系數計算公式計算出各綜合能源社區之間負荷和光伏出力的相似度；

基于負荷和光伏出力的相似度和歐式距離公式對歐式距離公式進行歸一化處理得到社區間匹配度衡量指標。

5.根據權利要求3所述的一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統，其特征在于，所述目標函數的綜合約束條件包括：微型燃氣輪機、余熱鍋爐的運行約束條件，電動汽車約束條件和社區內功率平衡約束條件。

6.根據權利要求3所述的一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統，其特征在于，所述目標函數表示為：

式中，M為社區匹配成功后的社區總數量；T為一天的總時段數，調度時間為1h；是第n個社區在t時段購買的天然氣量，其單位為m³；c_gas為燃氣價格，本專利中設定其值為3.5元/m³；為第n個社區t時段從電網購得的電量；c_buy,t為購電價格，本專利采用分時電價；c_gt,om為燃氣輪機單位運維成本，其單位為元/kW·h；L_n為天然氣低熱值，取9.7kW·h/m²；η_e為燃氣輪機發電效率；N_ev為M個社區中電動汽車總數量；c_ev為電池損耗單位成本；是第i個EV的充、放電功率；η_c，η_d分別為電動汽車充、放電效率。

7.根據權利要求5所述的一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統，其特征在于，所述電動汽車約束條件考慮：用戶出行需求約束、荷電狀態約束和充放電約束。

8.根據權利要求1所述的一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統，其特征在于，所述綜合能源信息包括但不限于：負荷量、電源出力、天氣、時間。

9.一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度方法，用于權利要求1～8任意一種基于源荷匹配度的多綜合能源社區能源調度系統，其特征在于，包括步驟：

S1.綜合能源社區收集各自區域內綜合能源信息并傳送至管理中心；

S2.管理中心將所有綜合能源社區的綜合能源信息輸入源荷匹配度指標模型計算得到源荷匹配策略；

S3.管理中心依據源荷匹配策略使各綜合能源社區之間進行電能交互實現各綜合能源社區能源的供需平衡；

S4.當各綜合能源社區之間進行電能交互仍無法滿足負荷需求時，由管理中心從電網購電后將電能輸送給綜合能源社區。