[發明專利]一種計及溫度半動態特性的集中供熱網絡等值方法

有效

• 申請號: 202110515553.0
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113324283B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 鄭偉業;李志剛;侯云鶴;朱繼忠;朱浩昊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 詹麗紅

本發明公開了一種計及溫度半動態特性的集中供熱網絡等值方法，包括步驟：1)獲取電?熱綜合能源系統相關數據；2)建立計及溫度半動態特性的集中供熱網絡等值模型；3)熱力調度中心將熱網的可行域投影至邊界，形成新的約束集，發送給電力調度中心，求解電?熱綜合能源系統分布式調度；4)輸出電?熱綜合能源系統的分布式調度結果。在電?熱綜合能源系統分布式調度中，通過該集中供熱網絡等值方法，電網調度中心和熱網調度中心無需進行大量數據迭代與頻繁信息交互，兩者只要交互少量的邊界信息且不用迭代，很好地保護了不同主體間的數據隱私，提高了效率，并且具有很好的私密性。

技術領域

本發明涉及電-熱綜合能源系統調度與優化技術領域，具體涉及一種計及溫度半動態特性的集中供熱網絡等值方法。

背景技術

隨著可再生能源的接入，電-熱綜合能源系統占比日益增多。在一些地區，很多熱電聯產機組在供暖季采用“以熱定電”的模式，造成了嚴重的“棄風棄光”問題。電-熱綜合能源系統聯合調度可以緩解這一現象，熱網的儲熱能力也為其提供了更多靈活性并減少了運行費用。盡管電-熱綜合能源系統集中式運行與分析得到了廣泛研究，然而電、熱不同主體的隱私問題不容忽視。每個主體都不愿意將自己的數據和模型毫無保留地交給對方。近年來，一些分布式優化算法被廣泛用于電-熱綜合能源系統分布式調度，但并沒有充分考慮不同主體間隱私問題。因此，目前亟待提出了一種計及溫度半動態特性的集中供熱網絡等值方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的上述缺陷，提供一種計及溫度半動態特性的集中供熱網絡等值方法，采用非迭代分布式方法，能夠很好地保護各主體的數據隱私，電網控制中心和熱網控制中心無需大量迭代和頻繁信息交互，只需要交互極少量邊界信息即可協同獲得全局經濟效益最高的控制策略。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種計及溫度半動態特性的集中供熱網絡等值方法，所述的集中供熱網絡等值方法包括以下步驟：

S1、輸入電-熱綜合能源系統相關數據；

S2、建立計及溫度半動態特性的集中供熱網絡等值模型；

S3、熱力調度中心將熱網的可行域投影至邊界，形成新的約束集，發送給電力調度中心，計算電-熱綜合能源系統分布式調度；

S4、輸出電-熱綜合能源系統的分布式調度結果。

進一步地，所述的電-熱綜合能源系統的相關數據包括當前時刻電網的節點復功率、線路傳輸有功潮流、線路傳輸無功潮流、節點復電壓、電網電價信息、棄風率懲罰因子，以及熱網的節點壓強、供/回水管道流速、供/回水管道節點溫度、熱源/熱負荷的供應/消耗熱功率、水泵耗電量。

進一步地，所述的步驟S2中，建立計及溫度動態特性的集中供熱網絡等值模型，過程如下：

S21、劃分熱網結構，其中，熱網包括熱源、換熱站、供水管網、回水管網和熱負荷，所述熱源產生熱量，通過流質流入一次管網，傳輸到換熱站后，流經二次管網，供給用戶使用；所述換熱站視為二次管網的熱負荷；對一次管網采用“恒流變溫”策略，即假設流質溫度變化，管道流量恒定；

熱源的表述式如下：

其中，c是水的比熱容，h_g,t表示第g個熱源在t時刻的熱量，表示第g個熱源在t時刻的質量流量，表示第g個熱源在t時刻的供水管道流質溫度，表示第g個熱源在t時刻的回水管道流質溫度；

熱負荷的表述式如下：

其中，d_l,t表示第l個熱負荷在t時刻的熱量，表示第l個熱負荷在t時刻的質量流量，表示第l個熱負荷在t時刻的供水管道流質溫度，表示第l個熱負荷在t時刻的回水管道流質溫度；