一种综合能源系统优化调度方法、装置、设备及介质.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CN114186433A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111558493.7G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2021.12.20G06F111/04(2020.01)(71)申请人国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司地址225009江苏省扬州市维扬路179号申请人国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司(72)发明人叶哲琳孙新程裴锐谭胜敏刘忠周苏洋詹昕刘恒门(74)专利代理机构扬州市苏为知识产权代理事务所(普通合伙)32283代理人葛军(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06Q10/06(2012.01)权利要求书8页说明书22页附图6页(54)发明名称一种综合能源系统优化调度方法、装置、设备及介质(57)摘要本发明公开了一种综合能源系统优化调度方法、装置、设备及介质，包括以下步骤：步骤S1，建立电‑气‑热多能耦合系统模型；步骤S2，搭建天然气系统管存模型；步骤S3，搭建热力系统热惯性模型；步骤S4，以最小化总运行成本为目标，基于所述天然气系统管存模型、所述热力系统热惯性模型重构所述电‑气‑热多能耦合系统模型，得到计及管存和热惯性的综合能源系统优化调度模型，利用所述综合能源系统优化调度模型求解得到调度方案。本发明可应用于综合能源系统的运行优化，对于提高系统运行经济性和可再生能源消纳能力具有指导意义。CN114186433ACN114186433A权利要求书1/8页1.一种综合能源系统优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，建立电‑气‑热多能耦合系统模型；步骤S2，搭建天然气系统管存模型；步骤S3，搭建热力系统热惯性模型；步骤S4，以最小化总运行成本为目标，基于所述天然气系统管存模型、所述热力系统热惯性模型重构所述电‑气‑热多能耦合系统模型，得到计及管存和热惯性的综合能源系统优化调度模型，利用所述综合能源系统优化调度模型求解得到调度方案。2.根据权利要求1所述的综合能源系统优化调度方法，其特征在于：步骤S1中，对电‑气‑热多能耦合系统建模的过程为：S11，建立电‑气‑热多能耦合系统基本架构；S12，对电‑气‑热多能耦合系统基本架构中的网络进行建模，建立电‑气‑热多能耦合系统网络模型；S13，对电‑气‑热多能耦合系统基本架构中的设备进行约束，建立电‑气‑热多能耦合系统设备约束；S14，在电‑气‑热多能耦合系统基本架构下，结合所述电‑气‑热多能耦合系统网络模型和所述电‑气‑热多能耦合系统设备约束构成电‑气‑热多能耦合系统模型。3.根据权利要求2所述的综合能源系统优化调度方法，其特征在于：步骤S11中，电‑气‑热多能耦合系统基本架构包括输电网、输气网、供暖热网、风电、CHP机组、燃气轮机、火电机组、换热站、气源、压缩机、电负荷、气负荷和热负荷。4.根据权利要求2所述的综合能源系统优化调度方法，其特征在于：步骤S12中，建立电‑气‑热多能耦合系统网络模型，包括电网、热网以及气网模型；其中，电网模型为：式中，表示t时刻火电机组u的出力；和分别表示t时刻和节点i相连的CHP机组c和燃气轮机g的出力；表示t时刻风电机组w的出力；表示t时刻电力系统节点i上的电负荷缺额；表示t时刻节点i处的电负荷功率；Pij,t表示t时刻和节点i相连的输电线路上的功率，流出节点i为正，流入节点i为负；θij,t为t时刻节点i、j间的相角差；xij为连接节点i、j的输电线路的电抗值；Pij,max表示连接节点i、j的输电线路的潮流上限值；热网模型为：2CN114186433A权利要求书2/8页式中，和表示t时刻第k段供水管段的管道入口温度和出口温度；和表示t时刻第k段回水管段的管道入口温度和出口温度；表示供水网络第k个管道t时刻流量；表示回水网络第k个管道t时刻流量；Ωpipes,i‑和Ωpiper,i‑分别表示以节点i为终点的供水管道和回水管道的集合；Ωpipes,i+和Ωpiper,i+分别表示以节点i为起点的供水管道和回sr水管道的集合；Ti,t和Ti,t分别表示t时刻供水管网和回水管网中第i个节点的节点温度；气网模型为：式中，表示t时刻第w个气源的出力；表示t时刻以节点i为终点的天然气管道ij的管道出口流量；表示t时刻节点i处的气负荷缺额；表示t时刻节点i处的气负荷水平；表示t时刻以节点i为起点的天然气管道ij的管道入口流量；表示t时刻和节点i相连的燃气轮机g的电出力；分别表示t时刻和节点i相连的热电联供机组c的电出力和热出力；ηgt和ηchp分别表示燃气轮机和热电联供机组的转换效率；HG为天然气的热值；为t时刻管道ij的天然气流量；Dij为管道ij的内径；Lij为管道ij的长度；Fij为管道ij的摩擦系数