一种综合能源系统日前经济调度方法及系统.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CN109919399A(43)申请公布日2019.06.21(21)申请号201910298036.5(22)申请日2019.04.15(71)申请人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号(72)发明人赵振兴陈新和裴玮马昕肖浩邓卫(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人安丽(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书5页说明书10页附图2页(54)发明名称一种综合能源系统日前经济调度方法及系统(57)摘要本发明涉及一种综合能源系统日前经济调度方法及系统，首先进行综合能源系统的风电、光伏发电、电负荷和热负荷预测得到日前预测曲线，即预测结果；根据预测结果，计算综合能源系统的优化目标与约束条件，从而执行日前优化，得出综合能源系统中各个CHP能源站的出力、电池储能系统、燃气锅炉出力以及P2G设备的控制指令。本发明提高了运行灵活性与可再生能源消纳能力。CN109919399ACN109919399A权利要求书1/5页1.一种综合能源系统日前经济调度方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，进行综合能源系统的风电、光伏发电、电负荷和热负荷日前预测，得到日前预测曲线，即预测结果；第二步，根据第一步的预测结果，计算综合能源系统的优化目标与约束条件，从而执行日前优化，得出综合能源系统中各个CHP能源站的出力、电池储能系统、燃气锅炉出力以及P2G设备的控制指令。2.根据权利要求1所述的综合能源系统日前经济调度方法，其特征在于：所述第一步中，通过短期预测方法对风力发电、光伏发电、电负荷和热负荷进行日前预测。3.根据权利要求2所述的综合能源系统日前经济调度方法，其特征在于：所述短期预测方法包括：神经网络方法、小波分析方法或时间序列方法。4.根据权利要求1所述的综合能源系统日前经济调度方法，其特征在于：所述第二步中，计算综合能源系统的优化目标具体实现如下：(21)计算综合能源系统购气总费用；(22)计算综合能源系统向外部电网的购电费用；(23)计算电池储能系统的运行费用；(24)计算P2G设备的运行费用；(25)综合步骤(21)-(24)，计算总体运行费用；(26)执行日前优化计算，得到总体运行费用最小的优化调度目标，优化调度目标为综合能源系统的总体运行费用最小。5.根据权利要求4所述的综合能源系统日前经济调度方法，其特征在于：所述综合能源系统的总体运行费用最小如下：其中：Nt表示时段个数，CG(t)表示购气费用，购气费用包括CHP能源站的运行费用和燃气锅炉运行费用之和，CGrid(t)表示向外部电网的购电费用，CS(t)表示阶梯利用电池储能系统的运行费用，CP2G(t)表示P2G设备的运行费用；(1)综合能源系统购气总费用表示为：其中NE表示CHP能源站的数量，Cgas表示燃料费用系数，PE,t表示第E台能源站在t时刻的出力功率，Csu表示CHP能源站的启动费用系数，vE,t表示第E台CHP能源站在t时刻CHP能源站的运行状态的0,1变量，运行时取1，停运时取0，Nh表示燃气锅炉的数量，Hb,t表示燃气锅炉的出力功率，Δt表示调度时段间隔；(2)向外部电网的购电费用表示为：CGrid,t＝λGrid,tPGrid,tΔt其中CGrid,t表示向外部电网的购电费用，λGrid,t表示外部电价，PGrid,t表示t时刻向外部电网的交互功率大小；(3)电池储能系统的运行费用表示为：2CN109919399A权利要求书2/5页电池储能系统的运行费用包括消耗电能费用和维护费用两部分，消耗电能费用已经计入(2)向外部电网购电的费用中，维护费用计算如下：其中CS表示阶梯利用电池储能系统的充放电费用，CS,fix表示阶梯利用电池储能系统的c单次充放电费用，uS,t表示t时刻阶梯利用电池储能系统的充电运行变量,NS表示阶梯利用电池储能系统的总数；(4)P2G设备的运行费用表示为：CP2G＝λGrid,tPP2G,tΔt+αCMPNG,tΔt其中λGrid,t表示外部电价，PP2G,t表示t时刻消耗的电功率，α为生成单位燃气所需CO2系数，CM表示CO2价格系数，PNG,t表示生成的燃气功率；PP2G,t与PNG,t之间存在如下关系：PP2G,t＝ηegPNG,t，式中ηeg为P2G效率。6.根据权利要求1所述的综合能源系统的日前优化调度方法，其特征在于：所述约束目标如下：(1)CHP能源站满足如下约束①CHP能源站的功率大小约束其中PE,t表示CHP能源站t时刻的出力功率，uE,t表示t时刻CHP能源站运行的0,1变量，maxminPE、PE分别表示CHP能源站的最大出力和最小出力；②