[發明專利]一種蓄熱式電采暖參與風電消納的多目標優化方法及系統

有效

• 申請號: 202111187479.0
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN113864854B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 劉自發;叢彪;李成宸;劉炎;趙海巖
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: F24D13/04
• 分類號: F24D13/04;F24D19/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種蓄熱式電采暖參與風電消納的多目標優化方法，其特征在于，所述方法包括：

構建蓄熱式電采暖參與風電消納的多目標優化模型；所述多目標優化模型包括最大風電消納目標函數、最小蓄熱式電采暖運行成本目標函數和最低系統碳排放量目標函數；

確定所述多目標優化模型的約束條件；所述約束條件包括風電出力約束、線路傳輸容量約束、功率平衡約束和蓄熱式電鍋爐運行約束；

依據所述約束條件，利用NSGA-III算法對所述多目標優化模型進行求解，獲得帕累托解集；所述帕累托解集中的每組解包含最大風電消納目標函數、最小蓄熱式電采暖運行成本目標函數和最低系統碳排放量目標函數中變量的解；

根據所述多目標優化模型和帕累托解集，采用基于聯系度改進的TOPSIS法，獲得蓄熱式電采暖參與風電消納時同時兼顧風電消納、蓄熱式電采暖運行成本和系統碳排放量的多目標最優解。

2.根據權利要求1所述的蓄熱式電采暖參與風電消納的多目標優化方法，其特征在于，所述構建蓄熱式電采暖參與風電消納的多目標優化模型，具體包括：

建立最大風電消納目標函數為其中，F₁為風電消納量，P_g,t為t時刻蓄熱式電采暖設備直接加熱的電功率，P_h,t為t時刻蓄熱式電采暖設備存入蓄熱罐內所耗的功率，N為蓄熱式電采暖設備的數量；

建立最小蓄熱式電采暖運行成本目標函數為其中，F₂為運行成本，C_G,t為電網t時刻電價，P_G,t為t時刻蓄熱式電采暖設備的運行功率，C₁為蓄熱式電采暖設備儲熱部分的單位功率運行維護成本，C₂為蓄熱式電采暖設備電熱轉換部分的單位功率運行維護成本，P_1,t為蓄熱式電采暖設備的充電功率，P_2,t為蓄熱電采暖設備的放熱功率，C_b,i為第i個蓄熱式電采暖設備的補貼價格，f_i為第i個蓄熱式電采暖設備關于用電總量和政府補貼政策的函數，P_3,i為第i個蓄熱式電采暖設備的功率輸出值；

建立最低系統碳排放量目標函數為其中，F₃為碳排放量，為t時刻第j臺熱電機組產生的發電功率，u_j、v_j、w_j分別為第j臺熱電機組的碳排放系數，N′為產生碳排放的設備數量，P_e,b為蓄熱式電鍋爐不同時刻釋放的熱功率，η₁為設備發熱效率，λ_t為設備供熱時碳排放系數，P_power,i為第i個蓄熱式電采暖設備從電網購買的電量，為供電區域碳排放系數基準值。