[發明專利]一種電氣互聯綜合能源系統優化規劃方法及系統

有效

• 申請號: 202110462340.6
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113344733B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 王秀麗;馬千里;馬志程;周強;楊賢明;邵沖;郭慧
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06F30/20;H02J3/00;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種電氣互聯綜合能源系統優化規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、獲取系統擴建規劃數據、系統運行約束條件數據和價格數據；

S2、將第一階段模型作為主問題，根據步驟S1獲取的系統擴建規劃數據、系統運行約束條件數據和價格數據構建主問題的目標函數以及對應的約束條件，形成主問題總體模型作為不含極端事件影響條件下的最優規劃模型；求解不含極端事件影響條件下的最優規劃模型，得到最優規劃方案x；

S3、將第二階段模型作為子問題，根據步驟S1獲取的系統運行約束條件數據構建子問題目標函數及對應的約束條件，形成子問題總體模型，將子問題目標函數最大值小于最大切負荷上限CL_max作為迭代收斂條件，利用步驟S2得到的最優規劃方案x，將子問題目標函數的雙層問題轉化為單層問題，然后使用商用求解器求解子問題總體模型，考慮極端事件影響的最小化切負荷優化模型，得到最惡劣的極端事件場景α^Iteration+1和子問題目標函數值

S4、更新步驟S3得到的子問題目標函數值對結果進行輸出判斷后輸出最優規劃方案和最惡劣的極端事件場景α^Iteration+1，實現電氣互聯綜合能源系統優化規劃。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S1中，系統擴建規劃數據包括：電力系統網架結構數據，待建電力線路參數數據，天然氣系統網架數據，待建天然氣管道數據，待建燃氣輪機節點以及型號數據；

系統運行約束數據包括：電網最大出力數據，燃氣輪機容量數據及發電效率數據，電力負荷和天然氣負荷數據和天然氣氣源數據；

價格數據包括：電網電價，天然氣氣價，待建電力線路價格，待建天然氣管道價格，待建燃氣輪機價格和設備年貼現率。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中，主問題目標函數為：

其中，分別為燃氣輪機、電力線路、天然氣管道的折現率系數；分別為相應機組、線路、管道的投資價格；分別為相應機組、線路、管道的投建狀態；分別為典型日d時刻t的電網電價和氣網氣價；和分別為典型日d時刻t的購電量和購氣量。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，主問題約束條件具體為：

設備投建約束如下：

電網根節點出力約束如下：

燃氣輪機出力約束如下：

燃氣輪機氣電約束如下：

節點功率平衡約束如下：

線路容量約束如下：

燃氣氣源出力約束如下：

燃氣系統節點流量平衡約束如下：

燃氣管道流量約束如下：

其中，gen為燃氣輪機編號索引，pl為電力線路編號索引，gp為天然氣管道編號索引，分別為相應燃氣輪機、線路、管道的初始投建狀態，分別為相應機組、線路、管道的投建狀態變量；為電網出力變量，為電網根節點最大出力，n₀為電網根節點；分別為燃氣輪機的出力變量，耗氣變量，氣電轉換系數，為；為節點電力負荷；為線路傳輸電量變量；為燃氣氣源出力變量；為節點天然氣負荷；為管道傳輸天然氣流量變量，為典型日d內t時刻電網根節點出力，f(j)為線路的起始節點為j，t(j)代表線路的終止節點為j，為線路最大傳輸容量，為線路l在典型日d內t時刻的傳輸電量，為天然氣氣源出力上限，gs為天然氣氣源編號索引，gn為氣網節點編號索引，gp為天然氣管道編號索引，為管道最大傳輸容量。