[發明專利]一種綜合能源系統的優化調度裝置及方法

在審

• 申請號: 202211262606.3
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115600809A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 吳浩林;韓煒;鄭勇;高崧耀;劉漢軍;藥偉;李冉;孫茜;楊振東
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司太原供電公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 深圳市漢瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 44766
• 代理人: 陳秀麗

本發明公開了一種綜合能源系統的優化調度裝置及方法，屬于綜合能源調度技術領域，包括構建模塊、信息獲取模塊、數據預測模塊、和能源調度模塊，為解決現有綜合能源系統缺少完備的優化調度策略，無法保證整個系統的高效節能和長期穩定運行，導致了運行費用的增加的問題。本發明的一種綜合能源系統的優化調度裝置及方法，通過優化調度總時段內各個優化調度時段綜合能源系統中各個設備的出力為決策變量，建立目標函數，得到了綜合能源系統的優化調度模型，評估多時間尺度優化調度結果的合理性，給出優化參數乃至系統設備的配置建議，在保證系統安全經濟運行的前提下，實現整個能源系統的協同優化工作，引導用戶科學用能，提高綜合能源服務效率。

技術領域

本發明涉及綜合能源調度技術領域，特別涉及一種綜合能源系統的優化調度裝置及方法。

背景技術

當前能源發展主要面臨兩方面的挑戰，一方面是由于消耗化石燃料排放出大量二氧化碳，引起全球氣候持續變暖；另一方面，由于對自然資源的過渡開采利用，造成能源資源進一步枯竭。對此，發展可再生能源，構建多能互補、能量梯級利用的綜合能源系統，是一種有效的解決辦法。而綜合能源系統是指一定區域內利用先進的物理信息技術和創新管理模式，整合區域內煤炭、石油、天然氣、電能、熱能等多種能源，實現多種異質能源子系統之間的協調規劃、優化運行，協同管理、交互響應和互補互濟。在滿足系統內多元化用能需求的同時，要有效地提升能源利用效率，促進能源可持續發展的新型一體化的能源系統。但現有的綜合能源系統存在以下問題：

由于缺少完備的優化調度策略，系統的運行往往根據人工經驗，難以保持最優運行狀態，無法保證整個系統的高效節能和長期穩定運行，因此導致了運行費用的增加。

發明內容

本發明的目的在于提供一種綜合能源系統的優化調度裝置及方法，提供完備的優化調度方法，保證整個綜合能源系統的高效節能和長期穩定運行，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種綜合能源系統的優化調度裝置，包括構建模塊、信息獲取模塊、數據預測模塊和能源調度模塊，構建模塊用于建立目標函數，并建立所述目標函數的約束條件；所述信息獲取模塊用于獲取供能設備和儲能設備的基礎數據；所述數據預測模塊用于預測未來新能源設備的出力計劃曲線以及各類負荷的日變化曲線；所述能源調度模塊用于進行優化調度。

進一步地，所述供能設備包括燃氣輪機、余熱鍋爐、燃氣鍋爐、光熱鍋爐、光伏、風機、水源熱泵和汽-水換熱器；所述儲能設備包括蓄電池、高溫儲汽、低溫儲熱；所述負荷包括供暖負荷、蒸汽負荷和電力負荷。

進一步地，所述供能設備和儲能設備的基本數據包括：燃氣輪機的輸出電功率、發電效率和天然氣消耗量，燃氣鍋爐、余熱鍋爐、水源熱泵以及汽-水換熱站的輸出熱功率、制熱系數和熱效率，儲能設備中蓄電池、高溫儲汽以及低溫儲熱的儲能容量、能量損失系數、輸入輸出功率、充放能狀態和充放能效率。

進一步地，包括如下步驟：

S101:以綜合能源系統在優化總調度時段內的最小運行總成本為目標，以優化調度總時段內各個優化調度時段綜合能源系統中各個設備的出力為決策變量，建立目標函數，并建立所述目標函數的約束條件；

S102:統一獲取并采集綜合能源系統中供能設備基本數據；

S103:獲取綜合能源系統內新能源設備和各類負荷的歷史數據，預測未來新能源設備的出力計劃曲線以及各類負荷的日變化曲線；

S104：基于采集的基本數據和預測的數據，按照日前優化、日內優化、實時優化的順序依次優化調度得到系統中可調度設備的多時間尺度優化調度結果，確定綜合能源系統的調度方案。

進一步地，所述獲取綜合能源系統內新能源設備和各類負荷的歷史數據，預測未來新能源設備的出力計劃曲線以及各類負荷的日變化曲線，包括：