一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113779757A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202110897076.9(22)申请日2021.08.05(71)申请人成都信息工程大学地址610225四川省成都市双流区西南航空港经济开发区学府路1段24号(72)发明人贺兴家张江林李成杰张绍全庄慧敏谢晓娜(74)专利代理机构成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙)51239代理人刘华平(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)权利要求书5页说明书14页附图8页(54)发明名称一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法(57)摘要本发明公开了一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法，根据电气热联供能源集线器结构，建立了其构成的微燃机模型、燃气锅炉模型、电热设备模型、热交换机模型、蓄电池模型、蓄热槽模型，根据需求侧对电负荷和热负荷的选择行为，建立了时移电负荷响应模型、可控电负荷响应模型、热负荷响应模型、以及补偿激励机制模型，基于已建模型对电气热联供能源集线器再构建了以最小化运行费用为目的的目标函数以及相应的约束条件，通过对目标函数求解择出最优运行方案制定日前优化调度计划。本发明通过将各种能源之间的互补性以及协同效应达到最大化，同时考虑需求侧响应，提升了各能源的利用效率，有效降低了电气热联供能源集线器运行成本。CN113779757ACN113779757A权利要求书1/5页1.一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法，其特征在于，所述电气热联供能源集线器包括将天然气转化为电能的微燃机，将所述微燃机排出的高温烟气转化为热能的热交换机，将天然气转化为热能的燃气锅炉，将电能转化为热能的电热设备，提供放电及充电的蓄电池，以及提供散热及蓄热的蓄热槽，所述电气热联供能源集线器日前优化调度方法包括以下步骤：S1：建立微燃机模型、燃气锅炉模型、电热设备模型、热交换机模型、蓄电池模型、蓄热槽模型，以及建立各模型相应的约束条件；S2：根据需求侧对电负荷和热负荷的选择行为，建立时移电负荷响应模型、可控电负荷响应模型、热负荷响应模型、以及补偿激励机制模型；S3:基于步骤S1和步骤S2中建立的各模型及其约束条件，构建以最小化运行费用为目的的目标函数及其约束条件；S4:基于步骤S3中建立的所述目标函数及其约束条件，对所述电气热联供能源集线器设定多种运行方案用于比较评估各运行方案的运行费用；S5:基于MATLAB平台,使用YALMIP工具箱，调用CPLEX求解器对步骤S4中的所述目标函数及其约束条件进行优化求解得出最优运行方案；S6:根据步骤S5中得出的所述最优运行方案制定日前优化调度计划进行调度。2.根据权利要求1所述的一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法，其特征在于：所述电气热联供能源集线器接入大电网并与风电机组相连接。3.根据权利要求1‑2中任一项所述的一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述微燃机模型为：式(1)和式(2)中：QMT(t)为t时刻的微燃机的排气余热量；Pe(t)为t时刻微燃机的输出电率；ηe为微燃机的发电效率；η1为微燃机的热损失系数；VMT(t)为t时刻消耗的天然气量；LNG为天然气的低位热值；Δt为时间步长；所述微燃机模型的运行功率和爬坡功率的约束条件为：UMT(t)PMT.min≤PMT(t)≤UMT(t)PMT.max式(3)RMT.downΔt≤PMT(t)‑PMT(t‑1)≤RMT.upΔt式(4)式(3)和式(4)中：UMT(t)为时段t内微燃机的状态标记位；PMT.min为微燃机的最小输出功率；PMT.max为微燃机最大输出功率；RMT.down为微燃机的下降功率；RMT.up为微燃机的爬坡功率；所述燃气锅炉模型为：QGB＝PGBηGB式(5)式(5)和式(6)中：QGB为燃气锅炉的输出热量值；PGB为燃气锅炉的额定供热量；ηGB为燃气锅炉的热效；VGB(t)为燃气锅炉t时刻消耗的天然气量；QGB(t)为燃气锅炉t时刻的输出热量值；2CN113779757A权利要求书2/5页所述燃气锅炉模型的运行功率和爬坡功率的约束条件为：QGB.min≤QGB(t)≤QGB.max式(7)RGB.downΔt≤QGB(t)‑QGB(t‑1)≤RGB.upΔt式(8)式(7)和式(8)中：PMT.min为燃气锅炉的最小输出功率；PMT.max为燃气锅炉最大输出功率；RMT.down为燃气锅炉的下降功率；RMT.up为燃气锅炉的爬坡功率；所述电热设备模型为：QEB＝PEBηEB式(9)式(9)中：QEB为电热设备的制热功率；PEB为电热设备的用电功率；ηEB为电热设备的转化系数；所述电热设备模型的运行功率和爬坡功率的约束条件为：UEB