一种园区综合能源系统双层优化调度方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115187018A(43)申请公布日2022.10.14(21)申请号202210739211.1G06Q10/04(2012.01)(22)申请日2022.06.28G06Q50/06(2012.01)G06N3/00(2006.01)(71)申请人国网江苏省电力有限公司电力科学G06N3/08(2006.01)研究院地址210000江苏省南京市江宁区帕威尔路1号申请人国网江苏省电力有限公司(72)发明人解兵袁宇波张宸宇徐珂袁晓冬朱鑫要葛雪峰赵静波吕振华(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224专利代理师张赏(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)权利要求书9页说明书20页附图1页(54)发明名称一种园区综合能源系统双层优化调度方法及装置(57)摘要本发明公开了一种园区综合能源系统双层优化调度方法及装置，该方法包括：建立园区综合能源系统的数学模型，包含燃气轮机、燃气锅炉、电制冷机、吸收式制冷机以及电转气设备模型；建立园区综合能源系统上层优化调度模型，并基于机会约束规划将上层优化调度模型转换为确定性模型进行求解；基于遗传优化BP神经网络对园区综合能源系统的新能源出力以及电、热、冷负荷需求进行预测；建立下层优化调度模型，基于新能源出力以及电、热、冷负荷预测值，在每个调度周期内，对上层优化调度求解得到的调度策略进行修正。本发明有效保证了园区综合能源系统功率调节的准确性和经济性。CN115187018ACN115187018A权利要求书1/9页1.一种园区综合能源系统双层优化调度方法，其特征在于，包括：建立园区综合能源系统中各设备数学模型；基于园区综合能源系统中各设备数学模型建立园区综合能源系统上层优化调度模型；将所建立的上层优化调度模型转换为确定性模型进行求解，得到园区综合能源系统中各设备的日前调度结果；以小时为调度周期，对园区综合能源系统的新能源出力以及电、热、冷负荷进行预测；建立下层优化调度模型，基于园区综合能源系统的新能源出力以及电、热、冷负荷的预测结果对所述上层优化调度模型的求解结果进行修正，得到园区综合能源系统的最终调度结果。2.根据权利要求1所述的一种园区综合能源系统双层优化调度方法，其特征在于，所述建立园区综合能源系统中各设备数学模型，包括：建立燃气轮机模型如下：GTGT,gas其中，Pt为t时刻燃气轮机输出的电功率，Pt表示t时刻输入燃气轮机的气功率，ηGT,e、ηGT,h分别为燃气轮机的产电、热效率，为t时刻燃气轮机输出的热功率；建立燃气锅炉模型如下：GB,gas其中，为t时刻燃气锅炉输出的热功率，Pt表示t时刻输入燃气锅炉的气功率，ηGB,h为燃气锅炉的产热效率；建立电制冷机模型如下：ECEC其中，为t时刻电制冷机输出的冷功率，Pt为t时刻输入电制冷机的电功率，η为电制冷机的制冷效率；建立吸收式制冷机模型如下：其中，为t时刻吸收式制冷机输出的冷功率，表示t时刻输入吸收式制冷机的热功率，ηAC为吸收式制冷机的制冷效率；建立电转气设备模型如下：P2G,gP2G,eP2GPt＝Pt·η；P2G,gP2G,e其中，Pt为t时刻电转气设备产生的气功率，Pt为t时刻输入电转气设备的电功率，ηP2G为电转气设备的产气效率。3.根据权利要求2所述的一种园区综合能源系统双层优化调度方法，其特征在于，所述基于园区综合能源系统中各设备数学模型建立园区综合能源系统上层优化调度模型，包括：建立园区综合能源系统上层优化调度模型的目标函数如下：2CN115187018A权利要求书2/9页其中，Ctotal为园区综合能源系统运行成本，T1为上层优化调度模型的调度时段总数，N为园区综合能源系统内部设备总数，分别为t时刻设备i的运行成本、与外界i能源交互成本和系统备用成本，为设备i单位功率运维成本，Wt为t时刻设备i的功率，grid和分别为t时刻的购/售电和天然气成本，为t时刻的购/售电价格，Pt为t时gas刻的购/售电功率，大于0时表示购电，小于0时表示售电，为t时刻的购/售气价格，Pt为t时刻的购气功率，m为天然气价与电功率换算值，Ksc为单位备用容量惩罚成本系数，为t时刻的总备用容量；园区综合能源系统上层优化调度模型需满足的约束条件为：A、电功率平衡约束l其中，Pt为t时刻的电负荷，NEC和NP2G分别表示电制冷机和电转气设备的数目，为tESS.ch时刻输入电制冷机j的电功率，为t时刻输入电转气设备k的电功率，Pt为t时刻电SC储能充电功率，ΔPt为备用电容量，为t时刻光伏l的预测值，为t时刻风电机组u的预测值，为t时刻燃气轮机n输出的电功率，NPV、NWT、NGT分别表示光伏、风电机组和燃气轮ESS.dis机的数目，Pt为t时刻电储能放电功