一种包含电热多元储能的电热联合系统优化调度方法.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CN112086982A(43)申请公布日2020.12.15(21)申请号202010927151.7(22)申请日2020.09.07(71)申请人南通大学地址226019江苏省南通市啬园路9号(72)发明人张新松朱建锋徐杨杨陆胜男姜柯柯卢成郭云翔(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人朱小兵(51)Int.Cl.H02J3/32(2006.01)H02J3/46(2006.01)G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书5页说明书11页附图1页(54)发明名称一种包含电热多元储能的电热联合系统优化调度方法(57)摘要本发明提供了一种包含电热多元储能的电热联合系统优化调度方法，包括如下步骤S10通过对电池储能系统的物理特性与技术参数进行分析建立电池储能系统调度特性模型；S20建立包含电热多元储能的电热联合系统优化调度模型；以及S30采用非线性规划求解器对S20的电热联合系统的优化调度目标进行求解，给出混合储电‑储热装置的电热联合系统优化调度策略。本发明的一种包含电热多元储能的电热联合系统优化调度方法，采用非线性规划求解器对所述电热联合系统优化调度模型进行求解，确定火电机组、热电联产机组、风电场、电池储能系统、蓄热罐以及电锅炉在各调度时段内的最优运行状态，进而给出电热联合系统的调度方案，为工程技术人员调度方法的设计提供参考。CN112086982ACN112086982A权利要求书1/5页1.一种包含电热多元储能的电热联合系统优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：S10通过对电池储能系统的物理特性与技术参数进行分析建立考虑损耗成本的电池储能系统调度特性模型；S20建立包含电热多元储能的电热联合系统优化调度模型，包括：设定所述电热联合系统日运行成本最小的优化目标以及电热联合系统优化调度模型的约束；S30采用非线性规划求解器对S20的电热联合系统的优化调度目标进行求解，给出混合储电-储热装置的电热联合系统优化调度策略。2.根据权利要求1所述的包含电热多元储能的电热联合系统优化调度方法，其特征在于，所述步骤S10电池储能系统在调度周期内的运行成本FB通过公式(1)计算：其中，调度周期由T个调度时段组成；t为调度时段索引；为表示电池储能系统在调度时段t充放电状态切换情况的二进制变量，取“1”表示电池储能系统在调度时段t内由放电状态切换为充电状态，取“1”表示电池储能系统在调度时段t内由充电状态切换为放电状态；电池储能系统调度特性模型满足电池的工作特性约束，所述工作特性约束包括：充放电逻辑状态约束，荷电状态约束以及充放电速率约束。3.根据权利要求2所述的包含电热多元储能的电热联合系统优化调度方法，其特征在于，所述电池储能系统充放电逻辑状态约束，如公式(2)～(3)所示，其中，Ot为二进制变量，表示电池储能系统在调度时段t的工作状态，取“1”表示电池储能系统在调度时段t内处于充电状态，取“0”表示电池储能系统在调度时段t内处于充电状态；Ot-1为二进制变量，表示电池储能系统在调度时段t-1的工作状态，取“1”表示电池储能系统在调度时段t-1内处于充电状态，取“0”表示电池储能系统在调度时段t-1内处于充电状态；所述荷电状态约束，如公式(4)～(5)所示，Emin≤Esoc,t≤Emax(4)其中，Esoc,t表示电池储能系统在调度时段t的荷电状态；Emin和Emax分别表示电池储能系统的最小、最大荷电状态允许值；为电池储能系统在调度时段t的充电功率；为电池储能系统在调度时段t的放电功率；ηch为电池储能系统的充电效率；ηdis为电池储能系统的放电效率；CBESS为电池储能系统的容量；所述充放电速率约束，如公式(6)～(7)所示，2CN112086982A权利要求书2/5页其中，和为电池储能系统的最大充、放电速率。4.根据权利要求1所述的包含电热多元储能的电热联合系统优化调度方法，其特征在于，所述步骤S20所述电热联合系统日运行成本最小的优化目标通过公式(8)实现，其中，F为电热联合系统的日运行成本，minF为调度周期内的电热联合系统最小运行成本；为电池储能系统的总运行成本；Fchp为热电联产机组调度周期内的运行成本；Fgen为火电机组调度周期内的运行成本；电池储能系统的总运行成本由公式(9)计算获得其中，m为电池储能系统索引；Ness为电池储能系统数目；电池储能系统的调度特性模型计算电池储能系统m在调度周期内的运行成本FB,m；火电机组调度周期内的运行成本Fgen由燃料成本与启停成本两部分组成，通过公式(10)计算获得：其中，i为火电机组索引；Ngen为火电机组总