[發明專利]一種基于氣熱慣性的綜合能源系統優化方法、系統和裝置

在審

• 申請號: 202110600714.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113298396A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 孫維佳;王琦;湯奕
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06;G06F17/11
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 于晶晶

1.一種基于氣熱慣性的綜合能源系統優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

以氣熱慣性作為頻率支撐點構建所述外部電網的調頻服務模型；

基于所述綜合能源系統的產能消耗和產能收益，以總成本最低為目標構建目標函數；

構建包括所述綜合能源系統的氣慣性調頻約束和熱慣性調頻約束的調度約束條件；

基于所述調頻服務模型、所述目標函數和所述調度約束條件構優化所述綜合能源系統的調度方式。

2.根據權利要求1所述的綜合能源系統優化方法，其特征在于，所述調頻服務模型包括氣慣性參與電網調頻服務模型和熱慣性參與電網調頻服務模型；

所述氣慣性參與電網調頻服務模型為：其中，為綜合能源系統氣慣性參與電網調頻出力，為綜合能源系統氣慣性參與電網正調頻出力下限，為綜合能源系統氣慣性參與電網正調頻出力上限，為綜合能源系統氣慣性參與電網反調頻出力下限，為綜合能源系統氣慣性參與電網反調頻出力上限；

所述熱慣性參與電網調頻服務模型為：其中，為綜合能源系統熱慣性參與電網調頻出力，為綜合能源系統熱慣性參與電網正調頻出力下限，為綜合能源系統熱慣性參與電網正調頻出力上限，為綜合能源系統熱慣性參與電網反調頻出力下限，為綜合能源系統熱慣性參與電網反調頻出力上限。

3.根據權利要求1所述的綜合能源系統優化方法，其特征在于，所述產能消耗包括購電成本和購氣成本，所述產能收益包括調頻收益；

所述目標函數為：minC＝C_E+C_G-I_F

其中，C為綜合能源系統運營商總成本，C_E為綜合能源系統購電成本，C_G為綜合能源系統購氣成本，I_F為綜合能源系統調頻收益，t為時段數，c_E,t為時段t購電價格，P_E,t為時段t外部電網輸入功率，c_G,t為時段t購氣價格，P_G,t為時段t外部氣網輸入功率，為時段t綜合能源系統氣慣性參與電網調頻價格，為時段t綜合能源系統氣慣性參與電網調頻出力，為時段t綜合能源系統熱慣性參與電網調頻價格，為時段t綜合能源系統熱慣性參與電網調頻出力。

4.根據權利要求2所述的綜合能源系統優化方法，其特征在于，所述氣慣性調頻約束為：

所述熱慣性調頻約束為

5.根據權利要求1所述的綜合能源系統優化方法，其特征在于，所述調度約束條件還包括功率平衡約束、外部電網輸入約束、外部氣網輸入約束、供能設備輸入輸出約束。

6.根據權利要求5所述的綜合能源系統優化方法，其特征在于，所述功率平衡約束為：其中，λ_E,t為時段t電能分配系數，η_T為變壓器運行效率，P_FA,t為時段t外部電網頻率支撐需求功率，為熱電聯產機組氣轉電效率，P_ELf,t為時段t電負荷預測量，η_EB為電鍋爐運行效率，為熱電聯產機組氣轉熱效率，P_HLf,t為時段t熱負荷預測量；

所述外部電網輸入約束為：其中，為外部電網出力下限，為外部電網出力上限，為外部電網出力下爬坡率，為外部電網出力上爬坡率，Δt為一時段時間；

所述外部氣網輸入約束為：其中，為外部氣網出力下限，為外部氣網出力上限，為外部氣網出力下爬坡率，為外部氣網出力上爬坡率。

7.根據權利要求5所述的綜合能源系統優化方法，其特征在于，所述供能設備包括電鍋爐和熱電聯產機組；

所述電鍋爐的輸入輸出約束為：其中，P_EB,t為時段t電鍋爐輸入功率，為電鍋爐輸入功率下限，為電鍋爐輸入功率上限；

所述熱電聯產機組的輸入輸出約束為：其中，P_CHP,t為熱電聯產機組輸入功率，為熱電聯產機組輸入功率下限，為熱電聯產機組輸入功率上限，為熱電聯產機組輸入功率下爬坡率，為熱電聯產機組輸入功率上爬坡率。