综合能源系统区间优化调度方法

文档序号:29822952发布日期:2022-04-27 11:15阅读:来源:国知局

技术特征:
1.综合能源系统区间优化调度方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1、确定综合能源系统结构,基于综合能源系统建立电热综合能源系统优化运行模型;步骤2、建立风电不确定性的区间优化策略。2.根据权利要求1所述的综合能源系统区间优化调度方法,其特征在于:步骤1包括:步骤1.1、建立综合考虑发电成本和弃风惩罚成本的目标函数,公式如下:其中,t为时刻,t=1,2,

,24,f1为热电联产机组发电成本,f2为弃风惩罚成本;根据含储热热电联产机组的电热运行特性,其某一时刻的运行成本为机组剔除储热装置供热量后,将电、热出力折算为纯凝工况下的电功率:式中,a
i
,b
i
,c
i
为含储热热电联产机组的运行成本系数,p
chp,t
,h
chp,t
分别表示第i台热电联产机组第t时刻的电出力、总供热功率,h
hs,t
储热装置储、放热功率;弃风惩罚成本f2为:其中,λ
pel
为单位弃风惩罚成本,为t时刻弃风功率。步骤1.2、建立约束条件。3.根据权利要求2所述的综合能源系统区间优化调度方法,其特征在于:所述电热综合能源系统包括风电机组、热电联产机组、电锅炉、热泵。4.根据权利要求2所述的综合能源系统区间优化调度方法,其特征在于:所述约束条件包括电功率平衡约束、热功率平衡约束、chp机组约束、hp机组约束、电锅炉约束、储热机组约束、风电机组出力约束;电功率平衡约束:p
chp,t
+p
wind,t
=p
load,t
+p
hp,t
+p
eb,t
其中,p
load,t
为t时段综合能源系统中负荷需求,p
hp,t
为t时段热泵耗电功率;热功率平衡约束:h
chp,t
+h
hp,t
+h
eb,t
=h
load,t
+h
hs,t
其中,h
hp,t
为t时段热泵供热功率,h
load,t
为t时段热负荷;chp机组约束:0≤h
chp,t
≤h
chp,max
p
chp,min
≤p
chp,t
≤p
chp,max
c
v
h
chpt
+p
chpd
c
m
h
chpt
+p
chpc
≤p
chpt
≤c
v
h
chpt
+p
chpa
其中,h
chp.max
为热电机组供热功率上限,单位mw;p
chp.min
,p
chp.max
分别为热电机组供电功率上下限,单位mw;c
v
,c
m
,p
chp,d
,p
chp,c
,p
chp,a
为热电耦合参数;hp机组约束:
h
hp,min
≤p
hp,t
≤h
hp,max
h
hp
=cop
·
p
hp
其中p
hp.min
,p
hp.max
分别为热电机组供电功率上下限,单位mw;热泵的性能系数cop定义了其热输出与其用电量之间的比率;电锅炉约束:h
eb,min
≤h
eb,t
≤h
eb,max
h
eb
=η
eb
·
p
eb
其中h
eb.min
,h
eb.max
分别为热电机组供电功率上下限,η
eb
为电锅炉的效率;储热机组约束:r
hs,t-r
hs,t-1-h
loss,t
=h
hs,t
h
loss,t
=η
hs
r
hs,t-1
r
hs,min
≤r
hs,t
≤r
hs,max
h
hs,min
≤h
hs,t
≤h
hs,max
式中:r
hs,t
表示储热装置在t时刻的储热量;h
hs,min
、h
hs,max
分别表示储热装置的最大储、放热功率;r
hs,max
表示储热装置的最大蓄热容量;h
hs,t
表示储热装置在t时刻的储、放热功率,求和为零代表满足储热装置周期热容量不变约束;风电机组出力约束:0≤p
wind,t
≤p
wind,max
其中,p
wind,max
为单台风电机组的最大输出功率。5.根据权利要求1所述的综合能源系统区间优化调度方法,其特征在于:步骤2包括:步骤2.1、风电出力的不确定性的区间表达;步骤2.2、综合能源系统区间优化模型;在目标函数中引入表示风电不确定性的区间数,同时将功率守恒约束中的风电量采用区间形式表达,搭建综合能源系统的区间优化模型;具体如下式:其中,x、u均为决策变量矩阵,p
±
w
表示风电出力的不确定区间矩阵,p-w
为风电不确定区间下限,p+
w
为风电不确定区间上限;函数和θ
v
(x,u)是关于x和u的函数;步骤2.3、将步骤2.2的不确定性模型转化;步骤2.3.1、不确定区间约束转化:将不确定约束转化为确定约束;步骤2.3.2、不确定目标函数转化:将带有不确定参数的目标函数转化为确定性的目标
函数。6.根据权利要求5所述的综合能源系统区间优化调度方法,其特征在于:步骤2.1包括:风电出力存在随机性与不确定性,其不确定性出力用区间数形式来表示,如下:t时刻的不确定风电出力p
w,t
用区间数p
±
w,t
来表示,p
±
w,t
表示风电出力区间数,p-w,t
表示区间下限,p
+w,t
表示区间上限;当p
+w,t
=p-w,t
时,区间数p
±
w,t
为一个实数。7.根据权利要求5所述的综合能源系统区间优化调度方法,其特征在于:步骤2.3.1包括:为评估优化结果,利用区间数的序关系比较两个区间a与b,其中引入区间可能度来表示区间a≤b的可能性,然后将含有不确定变量的区间约束转化为确定约束,即其中,λ
ξ
∈[0,1],表示预先设定的可能度水平;为不确定性约束g
ξ
(x,u)在决策变量x的可能取值区间;可表示为:可表示为:和的通过两次优化进行求解,即求出后,利用区间可能度公式来求取约束可能度同时判断能否满足给定的可能度水平λ
ξ
。8.根据权利要求5所述的综合能源系统区间优化调度方法,其特征在于:步骤2.3.2包括:f
i
(x)为x处的取值区间,f
‑‑
(x)和f
+
(x)分别通过优化获取;f
i
(x)=[f
c
(x),f
w
(x)](x)](x)]其中f
c
(x)为中心值;f
w
(x)为中不确定区间;通过上述转化即可将带有不确定参数的目标函数转化为确定性的目标函数:其中,φ为目标权值。

技术总结
本发明属于综合能源系统技术领域,尤其涉及一种综合能源系统区间优化调度方法;其优化了综合能源系统的经济性同时促进弃风消纳。包括以下步骤:步骤1、确定综合能源系统结构,基于综合能源系统建立电热综合能源系统优化运行模型;步骤2、建立风电不确定性的区间优化策略。略。略。


技术研发人员:孙天贺 钱小毅 叶鹏 王宝石 崔则农 孟娜多 郭峥岩 蒋隆垣
受保护的技术使用者:沈阳工程学院
技术研发日:2022.01.28
技术公布日:2022/4/26
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