电-热耦合的源储荷集成多能流园区运行优化方法及系统.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CN111898806A(43)申请公布日2020.11.06(21)申请号202010674601.6F24D11/00(2006.01)(22)申请日2020.07.14H02J3/32(2006.01)H02J3/38(2006.01)(71)申请人国网综合能源服务集团有限公司地址100053北京市西城区白广路二条1号综合楼申请人清华大学国家电网有限公司(72)发明人白保华沈欣炜范滢刘海天卜令习夏天殷仁鹏(74)专利代理机构北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙)11594代理人张陆军张迎新(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书4页说明书11页附图3页(54)发明名称电-热耦合的源储荷集成多能流园区运行优化方法及系统(57)摘要本发明提供一种电‑热耦合的源储荷集成多能流园区运行优化方法，包括：建立电‑热耦合的源储荷集成多能流园区运行优化模型，包括：确定优化模型的约束条件；确定优化模型的目标函数；所述确定优化模型的约束条件包括：以热电联产机组作为系统内主要出力机组，以电锅炉作为电热转换装置，并通过外部电网补充能量缺口，建立源侧元件模型；以电池和储热罐分别作为电储能装置和热储能装置，建立储能侧元件模型；建立建筑等效热参数模型运行约束；结合消纳分布式光伏的出力，建立园区电热能量平衡约束；所述优化模型的目标函数为多能流园区能源系统的运行耗费最低；初始化模型求解参数，求解源储荷电热协同优化调度模型，得到调度策略。CN111898806ACN111898806A权利要求书1/4页1.电-热耦合的源储荷集成多能流园区运行优化方法，其特征在于，包括：建立电-热耦合的源储荷集成多能流园区运行优化模型，包括：确定优化模型的约束条件；确定优化模型的目标函数；所述确定优化模型的约束条件包括：以热电联产机组作为系统内主要出力机组，以电锅炉作为电热转换装置，并通过外部电网补充能量缺口，建立源侧元件模型；以电池和储热罐分别作为电储能装置和热储能装置，建立储能侧元件模型；建立建筑等效热参数模型运行约束；结合消纳分布式光伏的出力，建立园区电热能量平衡约束；所述优化模型的目标函数为多能流园区能源系统的运行耗费最低；初始化模型求解参数，求解源储荷电热协同优化调度模型，得到调度策略。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立源侧元件模型包括：步骤1-1-1-1：建立热电联产机组运行约束，表达式如下：其中，(1)、(2)式中的PCHP(t),QCHP(t)分别表示t时刻的CHP的电出力和热出力；是热电联产机组出力可行域的拐点，ηk(t),k＝1,...,N为相应的组合系数；(4)式表示热电联产机组在一个时间间隔内电出力爬坡能力，ΔP分别表示爬坡能力的上下限；步骤1-1-1-2：建立电锅炉机组运行约束，表达式如下：QEB(t)＝ηEBPEB(t)(5)式中，QEB(t),PEB(t)分别表示t时刻的产热功率及耗电功率，QEB(t-1)表示t-1时刻的产热功率，ηEB表示电锅炉的电热转换效率，通过消耗电能量满足热能量供给，ΔQEB分别表示电锅炉机组热功率爬坡能力的上下限；步骤1-1-1-3：建立电网运行约束，表达式如下：式中，Pgrid(t)表示t时刻的电网供电量，在采用并网且上网运行策略下，园区既可以从电网购电，也可以向电网售电，其值为负表示该时刻系统向电网售电，在并网不上网策略下2CN111898806A权利要求书2/4页只能从电网购电，所有时刻的取值均恒为非负。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立储能侧元件模型包括：步骤1-1-2-1：建立电池模型运行约束，表达式如下：αbc(t)·αbdc(t)＝0(10)其中，(8)式和(9)式表示分别表示电池的充电、放电能力约束，Pbc(t),Pbdc(t)分别表示t时刻电池的充电量和放电量，Pbc分别表示电池充电能力的上下限，Pbdc分别表示电池放电能力的上下限；(10)式表示电池充放电松弛互补约束，αbc(t),αbdc(t)为0-1逻辑变量；(11)式表示的是荷电状态能量平衡约束，Eb(t)表示的是t时刻的电池荷电量，Eb(t-1)为t-1时刻的电池荷电量，γb,ηb分别表示电池荷电的自损耗率以及充放电效率，Δt表示一个时间间隔，Eb分别表示电池容量的上下限；步骤1-1-2-2：建立储热罐模型运行约束，表达式如下：Hhst(t)＝(1-ηhstl)Hhst(t-1)+Qhst(t)Δt(14)式中，(13)式表示充能速率约束，Qhst(t)表示t时刻储热罐的充能速率，值为正表示蓄热，为负表示放热；Qhst分别表示储热罐