[發明專利]一種基于麥考密克包絡的電熱綜合能源系統線性建模方法

有效

• 申請號: 202110292002.2
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112989612B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 唐學用;何鑫;孫曉聰;李慶生;葉琳浩;丁一;張裕;胡金迪;鄧樸;陳巨龍;陳青;何向剛;孫斌;王盛;包銘磊
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司;浙江大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/18;G06F119/08
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發明公開了一種基于麥考密克包絡的電熱綜合能源系統線性建模方法，包括：建立電熱綜合能源系統；獲取電熱綜合能源系統的拓撲結構和基本元件信息并建立基本元件模型；基于基本元件模型構建系統目標函數及約束條件，根據麥考密克包絡的線性化策略建立電熱綜合能源系統線性化的聯合優化調度模型，實現電熱綜合能源系統的高速求解，完成線性建模。本發明通過建立線性化的聯合優化調度模型，熱力系統采用變質量流量和變溫度運行方式，給整個系統帶來靈活性，同時模型通過麥考密克包絡的線性化方法，保證了模型的高效求解；本發明可以用于給調度機構和系統規劃提供參考，對于電熱綜合能源系統的經濟運行具有重要意義。

技術領域

本發明涉及多能源系統運行以及規劃的技術領域，尤其涉及一種基于麥考密克包絡的電熱綜合能源系統線性建模方法。

背景技術

在向綠色可持續社會轉型的過程中，可再生能源發電在全球得到迅速發展。然而，在供暖期，大量熱電聯產機組采用“以熱定電”的方式運行，限制了其自身的調峰能力，導致電力系統需要深度調峰時，整個電力系統的調峰能力不足，只能壓縮風電上網的空間，造成了大量的棄風。高比例可再生能源的消納成為亟待解決的問題。

鑒于電能和熱能兩種能源的緊密聯系，從整體能源消耗的角度來說，熱力系統與電力系統的聯合運行，是解決高比例可再生能源消納問題的關鍵；電熱綜合能源系統增加了可再生能源的滲透率，促進了新能源的消納，可以實現多種能源的優勢互補，提高能源的利用效率。

在以往的研究中，熱力系統大多采用定質量流量定溫度、變質量流量定溫度、定質量流量變溫度的運行方式，鮮有采用變質量流量和變溫度的運行方式，變質量流量和變溫度的運行方式使系統運行更加靈活；同時，也引入了由質量流量速率和溫度的乘積帶來的非線性項，使得潮流的計算更加復雜。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明解決的技術問題是：現有方案大多采用定質量流量定溫度、變質量流量定溫度、定質量流量變溫度的運行方式，靈活性差，變質量流量和變溫度在提升系統運行靈活性的同時而帶來求解困難的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：基于傳統配電網及運行方式為變質量流量和變溫度的熱力系統建立電熱綜合能源系統；獲取所述電熱綜合能源系統的拓撲結構和基本元件信息并建立基本元件模型；基于所述基本元件模型構建系統目標函數及約束條件，根據麥考密克包絡的線性化策略建立電熱綜合能源系統線性化的聯合優化調度模型，實現所述電熱綜合能源系統的高速求解，完成線性建模。

作為本發明所述的基于麥考密克包絡的電熱綜合能源系統線性建模方法的一種優選方案，其中：所述電熱綜合能源系統的拓撲結構包括多個節點通過多條邊連接構成，所述節點包括電力節點、熱力節點、耦合節點，所述邊包括電力線路、熱力管道。

作為本發明所述的基于麥考密克包絡的電熱綜合能源系統線性建模方法的一種優選方案，其中：所述目標函數包括，

作為本發明所述的基于麥考密克包絡的電熱綜合能源系統線性建模方法的一種優選方案，其中：所述和的定義分別包括，

定義運行計量值為：

其中，h表示燃氣機組的序號，表示燃氣機組的輸出熱功率，表示第h個燃氣機組的m階計量值因子；

熱電聯產機組的運行計量值是關于它輸出電功率和熱功率的雙變量函數，表示為：