[發(fā)明專利]一種基于氣熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法、系統(tǒng)和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110600714.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113298396A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫維佳;王琦;湯奕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06;G06F17/11
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 于晶晶

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于氣熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法、系統(tǒng)和裝置，屬于綜合能源系統(tǒng)領(lǐng)域。一種基于氣熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法，包括以下步驟：以氣熱慣性作為頻率支撐點(diǎn)構(gòu)建所述外部電網(wǎng)的調(diào)頻服務(wù)模型；基于所述綜合能源系統(tǒng)的產(chǎn)能消耗和產(chǎn)能收益，以總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；構(gòu)建包括所述綜合能源系統(tǒng)的氣慣性調(diào)頻約束和熱慣性調(diào)頻約束的調(diào)度約束條件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，氣熱慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)具有調(diào)節(jié)靈活、響應(yīng)快速的特征。進(jìn)一步的，在考慮氣熱慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)下開(kāi)展綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化，能夠充分挖掘綜合能源系統(tǒng)氣熱系統(tǒng)靈活性，有效提高綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及綜合能源系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于氣熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法、系統(tǒng)和裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，在世界能源危機(jī)、環(huán)境污染的壓力下，大規(guī)模可再生能源接入電力系統(tǒng)。可再生能源出力的波動(dòng)性、隨機(jī)性特征給電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定帶來(lái)挑戰(zhàn)，因此有必要充分調(diào)用電力系統(tǒng)調(diào)頻資源，鼓勵(lì)具備快速調(diào)節(jié)能力的非傳統(tǒng)調(diào)頻資源加入電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)。區(qū)別于傳統(tǒng)發(fā)電側(cè)調(diào)頻方法，本發(fā)明提出了綜合能源系統(tǒng)氣熱慣性調(diào)頻手段。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種基于氣熱慣性的綜合能源系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于氣熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法，包括以下步驟：

以氣熱慣性作為頻率支撐點(diǎn)構(gòu)建所述外部電網(wǎng)的調(diào)頻服務(wù)模型；

基于所述綜合能源系統(tǒng)的產(chǎn)能消耗和產(chǎn)能收益，以總成本最低為目標(biāo)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；

構(gòu)建包括所述綜合能源系統(tǒng)的氣慣性調(diào)頻約束和熱慣性調(diào)頻約束的調(diào)度約束條件；

基于所述調(diào)頻服務(wù)模型、所述目標(biāo)函數(shù)和所述調(diào)度約束條件構(gòu)優(yōu)化所述綜合能源系統(tǒng)的調(diào)度方式。

進(jìn)一步地，所述調(diào)頻服務(wù)模型包括氣慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)模型和熱慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)模型；

所述氣慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)模型為：其中，為綜合能源系統(tǒng)氣慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻出力，為綜合能源系統(tǒng)氣慣性參與電網(wǎng)正調(diào)頻出力下限，為綜合能源系統(tǒng)氣慣性參與電網(wǎng)正調(diào)頻出力上限，為綜合能源系統(tǒng)氣慣性參與電網(wǎng)反調(diào)頻出力下限，為綜合能源系統(tǒng)氣慣性參與電網(wǎng)反調(diào)頻出力上限；

所述熱慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻服務(wù)模型為：其中，為綜合能源系統(tǒng)熱慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻出力，為綜合能源系統(tǒng)熱慣性參與電網(wǎng)正調(diào)頻出力下限，為綜合能源系統(tǒng)熱慣性參與電網(wǎng)正調(diào)頻出力上限，為綜合能源系統(tǒng)熱慣性參與電網(wǎng)反調(diào)頻出力下限，為綜合能源系統(tǒng)熱慣性參與電網(wǎng)反調(diào)頻出力上限。

進(jìn)一步地，所述產(chǎn)能消耗包括購(gòu)電成本和購(gòu)氣成本，所述產(chǎn)能收益包括調(diào)頻收益；

所述目標(biāo)函數(shù)為：minC＝C_E+C_G-I_F

其中，C為綜合能源系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商總成本，C_E為綜合能源系統(tǒng)購(gòu)電成本，C_G為綜合能源系統(tǒng)購(gòu)氣成本，I_F為綜合能源系統(tǒng)調(diào)頻收益，t為時(shí)段數(shù)，c_E,t為時(shí)段t購(gòu)電價(jià)格，P_E,t為時(shí)段t外部電網(wǎng)輸入功率，c_G,t為時(shí)段t購(gòu)氣價(jià)格，P_G,t為時(shí)段t外部氣網(wǎng)輸入功率，為時(shí)段t綜合能源系統(tǒng)氣慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻價(jià)格，為時(shí)段t綜合能源系統(tǒng)氣慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻出力，為時(shí)段t綜合能源系統(tǒng)熱慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻價(jià)格，為時(shí)段t綜合能源系統(tǒng)熱慣性參與電網(wǎng)調(diào)頻出力。

進(jìn)一步地，所述氣慣性調(diào)頻約束為：所述熱慣性調(diào)頻約束為

進(jìn)一步地，所述調(diào)度約束條件還包括功率平衡約束、外部電網(wǎng)輸入約束、外部氣網(wǎng)輸入約束、供能設(shè)備輸入輸出約束。