[發(fā)明專利]考慮熱電聯(lián)產(chǎn)多供熱模式的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110698048.4
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113642829A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧偉;丁世興;陸帥;俞睿智;姚帥
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/20;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/04;G06F113/06;G06F113/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 趙丹

1.一種綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1)建立熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組全模式運(yùn)行模型，根據(jù)所述熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的運(yùn)行模式，獲取個模式的運(yùn)行域；

S2)建立電力系統(tǒng)模型、基于節(jié)點(diǎn)法的熱網(wǎng)準(zhǔn)動態(tài)模型、建筑物一階慣性模型

S3)建立綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型，所述的優(yōu)化調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)為：

其中，t為調(diào)度時段；T為調(diào)度時段集合；為CHP機(jī)組運(yùn)行成本；為常規(guī)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行成本；為棄風(fēng)懲罰；所述的綜合能源系統(tǒng)的約束包括熱力系統(tǒng)約束與電力系統(tǒng)的約束。

S4)利用Fortuny-Amat-McCarl方法將所述的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的非線性項(xiàng)轉(zhuǎn)化為含有0-1變量的線性項(xiàng)，從而得到混合整數(shù)二次規(guī)劃模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述的步驟S1)的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的供熱模式包括：抽凝模式、背壓模式和切換過程模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述抽凝模式的運(yùn)行域?yàn)椋?/p>

式中，和分別為運(yùn)行在抽凝模式下的CHP機(jī)組在t時刻的熱功率和電功率，為0-1變量，表示CHP機(jī)組t時刻的模式狀態(tài)，1表示CHP以抽凝模式運(yùn)行，0為其他。Ω_ae為CHP機(jī)組抽凝模式下的可行域。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，背壓模式的運(yùn)行域?yàn)椋?/p>

式中，和分別為運(yùn)行在背壓模式下的CHP機(jī)組在t時刻的熱功率和電功率，為0-1變量，表示CHP機(jī)組t時刻的模式狀態(tài)，1表示CHP以背壓模式運(yùn)行，0為其他。Ω_bp為CHP機(jī)組背壓模式下的可行域。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，將從背壓模式到抽凝模式的切換過程定義為模式Ⅲ，模式Ⅲ的模型如下：

式中，和分別為切換模式下的CHP機(jī)組在t時刻的熱功率和電功率，為0-1變量，表示CHP機(jī)組t時刻的模式狀態(tài)，1表示CHP以背壓模式運(yùn)行，0為其他，Δh為因?yàn)榍袚Q過程消耗的熱功率。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，CHP機(jī)組的全模式運(yùn)行可行域?yàn)椋?/p>

Ω_chp＝Ω_ae∪Ω_bp∪{(0，0)} (5)

式中，Ω_chp為CHP機(jī)組全模式運(yùn)行的可行域。

所提出的CHP機(jī)組全模式運(yùn)行的約束包括機(jī)組運(yùn)行邏輯約束，抽凝模式和背壓模式的最小正常運(yùn)行時間/停機(jī)時間約束，切換模式的時間約束，以及模式切換次數(shù)約束；分別如下所示：

式(6)-(10)分別為CHP機(jī)組運(yùn)行邏輯約束，抽凝模式最小正常運(yùn)行時間約束，背壓模式最小正常運(yùn)行時間約束，切換模式的時間約束，模式切換次數(shù)約束；式中，和分別為抽凝模式和背壓模式的最小運(yùn)行時間，和為0-1變量，如果CHP切換到抽凝模式/背壓模式，則為1，否則為0；和為0-1變量，如果CHP切從抽凝模式/背壓模式切換到其他模式，則為1，否則為0。τ_ba,為模式Ⅲ的運(yùn)行時間。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述的步驟S4)具體步驟為：所提出的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法的非線性來源于引入了0-1變量，如下：

y＝εx (11)

式中，ε為二進(jìn)制變量，x和y分別表示自變量和因變量；

公式(11)可以轉(zhuǎn)化為線性公式：

式中，M為最大值；經(jīng)過Fortuny-Amat-McCarl方法，ED模型轉(zhuǎn)換成混合整數(shù)二次規(guī)劃模型。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述熱力系統(tǒng)約束包括供熱網(wǎng)絡(luò)延遲、損耗約束與建筑物熱約束。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述電力系統(tǒng)的約束包括電力平衡約束、爬坡約束與旋轉(zhuǎn)儲備約束。