电-气-热综合能源系统调度方法和系统.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CN113901703A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111286460.1(51)Int.Cl.(22)申请日2021.11.02G06F30/25(2020.01)G06Q10/04(2012.01)(71)申请人国网山东省电力公司电力科学研究G06Q10/06(2012.01)院G06Q50/06(2012.01)地址250003山东省济南市市中区望岳路G06N3/00(2006.01)2000号G06F111/04(2020.01)申请人国家电网有限公司G06F119/06(2020.01)(72)发明人刘洋李立生张世栋苏国强G06F119/08(2020.01)孙勇张林利刘合金黄敏G06F119/14(2020.01)李明洋王峰王洪波李帅张鹏平由新红(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429代理人杨乐权利要求书4页说明书13页附图6页(54)发明名称电-气-热综合能源系统调度方法和系统(57)摘要本申请实施例公开了电‑气‑热综合能源系统调度方法和系统，所述方法包括：获取热‑电机组参数、耗煤耗氢成本和日负荷曲线参数；以煤耗量最小为目标，以系统电‑热平衡条件为约束，建立氢热系统配置优化模型；通过粒子群算法进行氢热系统配置优化模型的求解，并以粒子自适应种群的方式更新惯性权重，获得电‑气‑热综合能源系统配置参数。以氢热环节在负荷高峰时段将电能转化为氢能并储存，并在低负荷时段将氢能再次转化为热能，从而为热电联产系统配置辅助氢热环节，在满足各类负荷需求的同时，促进风电的消纳，同时大大降低成本。CN113901703ACN113901703A权利要求书1/4页1.电‑气‑热综合能源系统调度方法，其特征在于，所述方法包括：获取热‑电机组参数、耗煤耗氢成本和日负荷曲线参数；以煤耗量最小为目标，以系统电‑热平衡条件为约束，建立氢热系统配置优化模型；通过粒子群算法进行氢热系统配置优化模型的求解，并以粒子自适应种群的方式更新惯性权重，获得电‑气‑热综合能源系统配置参数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热‑电机组参数包括机组热出力电出力和纯凝机组发电功率所述耗煤耗氢成本包括纯凝机组煤耗系数ai、bi、ci，背压式热电机组耗煤量Zb，抽汽式热电机组煤耗量ZCHP，抽汽式热电机组煤耗系数Ai、Bi、Ci、Di、Ei、Fi；所述日负荷曲线参数包括电力系统单个运行周期内的总时间段数T和热电厂在t时刻需要供应的全部热负荷3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢热系统配置计算模型以煤耗量最小为目标的电力系统综合目标函数按照如下公式：其中，T为电力系统单个运行周期内的总时间段数；Gc表示纯凝火电机组的总和；Gb表示背压火电机组的总和；GCHP表示抽汽式火电机组的总和，ZCHP表示抽汽式热电机组煤耗量，Zc表示纯凝式火电机组煤耗量，Zb表示背压式热电机组的耗煤量。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：对于纯凝式火电机组，纯凝式火电机组煤耗量Zc按照电力功率的二次函数表示：其中，ai、bi、ci分别为纯凝机组i的煤耗系数，表示纯凝机组在t时刻机组i的发电功率；对于背压式热电机组的耗煤量Zb按照如下公式表示：其中，表示纯凝机组在t时刻机组i的发电功率；当抽汽式热电机组的热处理为零时，抽汽式机组工作在纯凝状态下，t时刻机组i的发电功率为随着抽汽量增加，机组热出力与电出力满足以下关系：其中cv,i为热电转换系数；进一步得到抽汽式热电机组的煤耗量ZCHP与机组电出力及热出力之间的关系：2CN113901703A权利要求书2/4页其中，Ai、Bi、Ci、Di、Ei、Fi为抽汽式热电机组i的煤耗系数，系数大小通过ai、bi、ci和cv,i计算得出。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢热系统配置计算模型是以系统电‑热平衡条件为约束，按照如下公式计算：e,t其中，M表示系统中火电机组的总和，M＝GCHP+Gc+Gb；Pi为系统中第i个火电机组在t时刻的上网功率；为系统中风电在t时刻的上网功率；为该系统与外部系统交换的电功率，其中表示t时刻系统向外输送电功率，表示t时刻系统从外部接收电功率；为t时刻系统中电力负荷大小；系统的供热负荷平衡式为：th,t其中，Pi表示第i个机组的热出力；k＝1,2,...,N，N表示系统中供热区域的总数；为编号为k的供热区域的热电厂在t时刻需要供应的全部热负荷；分别表示编号为k的供热区域中背压式热电机组、抽汽式热电机组的总和。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：与外部系统电功率的交换约束按照如下公式：其中，Pex,min、Pex,max分别表示该系统与外部系统电功率交换