一种提升电-热-交通综合能源系统风电消纳率的方法.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CN113972644A(43)申请公布日2022.01.25(21)申请号202111074164.5(51)Int.Cl.(22)申请日2021.09.14H02J3/00(2006.01)H02J3/32(2006.01)(71)申请人国网辽宁省电力有限公司经济技术H02J3/38(2006.01)研究院G06Q10/04(2012.01)地址110000辽宁省沈阳市沈河区文萃路G06Q10/06(2012.01)183-1号G06Q50/06(2012.01)申请人国家电网有限公司国网辽宁省电力有限公司(72)发明人王勇韩震焘梁毅史喆南哲宋卓然芦思晨张晓天何昕杨博张子信杨天蒙尹婧娇周沫金宇飞王子蕴孟倩钰(74)专利代理机构沈阳铭扬联创知识产权代理事务所(普通合伙)21241代理人屈芳权利要求书3页说明书8页附图2页(54)发明名称一种提升电-热-交通综合能源系统风电消纳率的方法(57)摘要本发明属于综合能源系统领域，具体涉及一种提升电‑热‑交通综合能源系统风电消纳率的方法。以系统运行总成本最小为目标函数建立区域综合能源系统优化模型，其中，所述系统运行总成本包括燃料成本、弃风成本、电动汽车充电负荷的调度成本、电网交互成本及电制热设备的运行成本；以设备约束和系统约束作为区域综合能源系统优化模型的约束条件；求解目标函数，得到最优化参数。通过协调各设备出力及电动汽车充电负荷转移，在满足电需求和热需求的基础上寻求更加经济、弃风率更低的调度方法。CN113972644ACN113972644A权利要求书1/3页1.一种提升电‑热‑交通综合能源系统风电消纳率的方法，其特征在于，该方法包括：以系统运行总成本最小为目标函数建立区域综合能源系统优化模型，其中，所述系统运行总成本包括燃料成本、弃风成本、电动汽车充电负荷的调度成本、电网交互成本及电制热设备的运行成本；以设备约束和系统约束作为区域综合能源系统优化模型的约束条件；求解目标函数，得到最优化参数。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标函数为：CT＝CFC+CWC+CIDR+CEX+CEH；CFC表示燃料成本，CWC表示弃风成本，CIDR表示电动汽车充电负荷的调度成本，CEX表示与电网的交互成本，CEH表示电制热设备的运行成本。3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，燃料成本：CCHP表示热电联产机组的燃料成本，Dcoal表示煤的单价，t表示调度时段，T表示总调度时间，i表示第i个CHP机组，M表示CHP机组数量，PCHP,i,t表示t时段第i个CHP机组的电功率，QCHP,i,t表示t时段第i个CHP机组的热功率，ai,bi,ci,di,ei,fi分别表示第i个CHP机组的耗煤系数；弃风成本：DW表示单位弃风惩罚成本，j表示第j个风电机组，S表示有S个风电机组，PRW,j,t表示第j个风电机组第t时段的预测风电出力，PW,j,t表示第j个风电机组第t时段的实际风电出力；电动汽车充电负荷调度成本：DIDR表示电动汽车充电负荷单位调度成本，ΔPev,t表示t时段充电负荷转移量；电网交互成本：其中，PEX,t表示t时段与电网的交互功率，Dbuy,t,Dsell,t表示t时段购电电价和售电电价；电制热设备运行成本：CEH＝CEB+CHPCbuy＝aX1Cretire＝0.2Cbuy2CN113972644A权利要求书2/3页CWH＝kgl·X1其中，CEB表示电锅炉的运行成本，CHP表示热泵的运行成本，CPZ表示电锅炉的年配置成本，Cbuy表示电锅炉的购买成本，Cretire表示电锅炉退役残值，N表示电锅炉使用寿命，a表示电锅炉的单位购买成本，X1表示配置电锅炉的功率，kgl表示电锅炉年维护成本参数，r为热泵折现率，γ表示热泵使用寿命，Chp,βhp表示热泵容量及热泵的单位投资成本。4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述设备约束包括：CHP约束：0≤QCHP,i,t≤Qi,DPCHP,i,t≤Pi,A‑KAD·QCHP,i,tPCHP,i,t≥Pi,B‑KBC·(QCHP,i,t‑Qi,B)PCHP,i,t≥Pi,B+KCD·(QCHP,i,t‑Qi,B)其中，Pi,A,Pi,B,Qi,B分别表示CHP运行曲线上A点的电功率，B点的电功率及热功率，KAD,KBC,KCD分别表示CHP运行曲线上AD，BC，CD线段的斜率；风电机组约束：PRW,j,t≤PW,j,t电锅炉约束：QEB,t＝ηEB·PEB,t其中，QEB,分别表示电锅炉热出力的上下限，PEB,t表示输入电锅炉的电功率，ηEB表示电锅炉电制热的效率系数，QEB,t表示电锅炉的输出热功率；热泵约束：QHP,t＝COP·PHP,t其中，P