【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冷热电多能流微电网考虑运行的储能容量优化方法，属于多能流耦合系统的运行中的优化调度
技术介绍
由于环境问题和能源问题的日益突出，以发展清洁能源、保障保障能源安全、解决环保问题为核心内容的各种新能源和能源利用形式得到大力发展。而随着网络概念的不断深化，逐渐和能源的概念相互融合，产生了“以电力系统为核心”、“主要一次能源为可再生能源”、“紧密结合其他系统”的能源互联网概念。能源互联网要求更加高效、可持续的利用能源，其重要特征之一就是打破传统能源供给相互孤立的藩篱，实现多种能源形式的协同优化，而含冷热电联供(Combined Cooling Heating and Power System,CCHP)与分布式可再生能源的微电网，则是一种典型的能源互联网实现形式。多能流微网则结合了微电网和能源互联网两种概念，拥有多种特征。一是拥有冷热电多能流联供和可再生能源；二是拥有多种多能流设备，能够实现综合的能量供给。由于多能流微网整合了可再生能源、传统的电能流、新加入的冷热能流及各种形式的冷热电负荷和设备，相比较传统微网，其内部的各种能流相互耦合和影响，一般能够取得更为优异的经济运行效益，但其运行特性更为复杂。多能流微网中可能配置有的各种形式的储能设备增加了系统运行调度的多样性和灵活性，对于冷热电能流的时间调度能带来较高的经济效益。各种类型的冷热电储能的经济效益和工作特性也各不相同。多类型的储能设备一方面能够起到削峰填谷的作用，另一方面对于不确定性也有一定程度的减弱作用。此外，由于各能流的相互耦合，储能的容量的选择和优化运行过程息息相关，储能容...
【技术保护点】
一种冷热电多能流微电网考虑运行的储能容量优化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)建立一个冷‑热‑电多能流微电网运行的优化模型，过程如下：(1‑1)建立冷‑热‑电多能流微电网中冷‑热‑电联供设备运行的优化模型：冷‑热‑电联供设备模型中供电设备的模型如下：Plmin≤Pl(i)≤Plmax‑RDl≤Pl(i+1)‑Pl(i)≤RUl其中：i为运行时段的编号，Pl为冷‑热‑电联供设备的有功功率，Plmin和Plmax分别为冷‑热‑电联供设备有功功率的上限和下限，RDl为冷‑热‑电联供设备的有功功率向上爬坡率，RUl为冷‑热‑电联供设备的有功功率向下爬坡率，RDl和RUl由冷‑热‑电联供设备的产品说明书提供；冷‑热‑电联供设备模型中供热/冷设备的模型如下：Hlmin≤Hl(i)≤Hlmax‑RDhl≤Hl(i+1)‑Hl(i)≤RUhlHl(i)≥Hlh(i)/ηhex+Llc(i)/ηCOP其中：Hl为冷‑热‑电联供设备的热出力，Hlmin和Hlmax分别为冷‑热‑电联供设备的热出力的上限和下限，RDhl为冷‑热‑电联供设备热出力的向上爬坡率，RUhl为冷‑热‑电联供设备热出力的向下爬...
【技术特征摘要】
1.一种冷热电多能流微电网考虑运行的储能容量优化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)建立一个冷-热-电多能流微电网运行的优化模型，过程如下：(1-1)建立冷-热-电多能流微电网中冷-热-电联供设备运行的优化模型：冷-热-电联供设备模型中供电设备的模型如下：Plmin≤Pl(i)≤Plmax-RDl≤Pl(i+1)-Pl(i)≤RUl其中：i为运行时段的编号，Pl为冷-热-电联供设备的有功功率，Plmin和Plmax分别为冷-热-电联供设备有功功率的上限和下限，RDl为冷-热-电联供设备的有功功率向上爬坡率，RUl为冷-热-电联供设备的有功功率向下爬坡率，RDl和RUl由冷-热-电联供设备的产品说明书提供；冷-热-电联供设备模型中供热/冷设备的模型如下：Hlmin≤Hl(i)≤Hlmax-RDhl≤Hl(i+1)-Hl(i)≤RUhlHl(i)≥Hlh(i)/ηhex+Llc(i)/ηCOP其中：Hl为冷-热-电联供设备的热出力，Hlmin和Hlmax分别为冷-热-电联供设备的热出力的上限和下限，RDhl为冷-热-电联供设备热出力的向上爬坡率，RUhl为冷-热-电联供设备热出力的向下爬坡率，RDhl和RUhl从冷-热-电联供设备的产品说明书获取，Hlh为冷-热-电联供设备的供热功率，Llc为冷-热-电联供设备的供冷功率，ηhex为冷-热-电联供设备的供热转换效率因数，ηcop为冷-热电联供设备的供冷转换效率因数，ηhex和ηcop从冷-热-电联供设备的产品说明书获取；冷-热-电联供设备模型中电热冷耦合关系为：afPl(i)+bfHl(i)＝Fl(i)Hl(i)＝c1Pl(i)+c2其中：Fl为冷-热-电联供设备的耗气量，af和bf分别为冷-热-电联供设备的耗气效率因数，c1，c2为冷-热-电联供设备的电热出力耦合因数，af、bf、c1和c2分别从冷-热-电联供设备的产品说明书获取；(1-2)建立冷-热-电多能流微电网中供热锅炉运行的优化模型如下：0≤H(i)≤Hmax-RDh≤H(i+1)-H(i)≤RUhH(i)＝ηF(i)其中：H为供热锅炉的热功率，Hmax为供热锅炉的热功率上限，RDh为供热锅炉的向上爬坡率，RUh为供热锅炉的向下爬坡率，F为供热锅炉的耗气量，η为供热锅炉的热效率因数，Hmax、RDh、RUh和η从供热锅炉的产品铭牌中获取；(1-3)建立冷-热-电多能流微电网中能量转换设备运行的优化模型如下：0≤PEH(i)≤PEHmaxHEH(i)＝ηEHPEH(i)0≤PEC(i)≤PECmaxLEC(i)＝ηECPEC(i)其中：PEH为能量转换设备的电热转换电功率，PEHmax为能量转换设备电热转换电功率上限，HEH为能量转换设备的电热转换热输出功率，ηEH为能量转换设备的电热转换效率因数，PEC为能量转换设备的电冷转换电功率，PECmax为能量转换设备的电冷转换电功率上限，LEC为能量转换设备的电冷转换冷输出功率，ηEC为能量转换设备的电冷转换效率因数，PEHmax、ηEH、PECmax和ηEC从能量转换设备的产品说明书获取；(1-4)建立冷-热-电多能流微电网中多能流储能设备运行的优化模型如下：电储能设备运行的优化模型如下：0≤Pdis,char(i)≤PEmaxSoC(i)＝SoC(i-1)+ηcPchar(i)-Pdis(i)/ηdSoCmin≤SoC(i)≤SoCmaxPdis(i)·Pchar(i)＝0其中：Pdis和Pchar分别为电储能设备的充电功率和放电功率，PEmax为电储能设备的最大充电功率和最大放电功率，SoC为电储能设备的电储能当前容量，SoCmin为电储能设备的电储能最小容量，SoCmax为电储能设备的电储能最大容量，ηc和ηd分别为电储能设备的充电效率因数和放电效率因数，其中，PEmax、SoCmin、SoCmax、ηc和ηd从电储能设备的产品说明书中获取；热储能设备运行的优化模型如下：0≤HTI,TO(i)≤HTI,TO,maxHET(i)＝ηHHET(i-1)+ηHIHTI(i)-HTO(i)/ηHOHET,min≤HET(i)≤HET,maxHTO(i)·HTI(i)＝0其中：HTI和HTO分别为热储能设备的储热功率和放热功率，HTI,TO,max为热储能设备的最大储热功率和最大放热功率，HET为热储能设备的热储能当前容量，HET,min为热储能设备的热储能最小容量，HET,max为热储能设备的热储能最大容量，ηHI和ηHO分别为热储能设备的储热效率因数和放热效率因数，ηH为热储能设备的热能耗散因数，其中，HTI,TO,max、HET,min、HET,max、ηHI、ηHO和ηH从热储能设备的产品说明书中获取；冷储能设备运行的优化模型如下：0≤LTI,TO(i)≤LTI,TO,maxLET(i)＝ηCLET(i-1)+ηCILTI(i)-LTO(i)/ηCOLET,min≤LET(i)≤LET,maxLTO(i)·LTI(i)＝0其中：LTI和LTO分别为冷储能设备的储冷功率和放冷功率，LTI,TO,max为冷储能设备的最大储冷功率和最大放冷功率，LET为冷储能设备的冷储能当前容量，LET,min为冷储能设备的冷储能最小容量，LET,max为冷储能设备的冷储能最大容量，ηCI和ηCO分别为冷储能设备的储冷效率因数和放冷效率因数，ηC为冷储能设备的冷能耗散因数，其中，LTI,TO,max、LET,min、LET,max、ηCI、ηCO和ηC从冷储能设备的产品说明书中获取；(1-5)建立冷-热-电多能流微电网与上级电网的能量交换模型如下：0≤Pbuy(i)≤Pgridmax0≤Psell(i)≤PgridmaxPbuy(i)·Psell(i)＝0其中：Pbuy为冷-热-电多能流微电网从上级电网的购电功率，Psell为冷-热-电多能流微电网向上级电网的售电功率，Pgridmax为冷-热-电多能流微电网与上级电网之间的能量交换最大功率；(1-6)建立冷-热-电多能流微电网中能量的平衡模型如下：电能平衡模型为： Σ j = 1 m P j + P l + P b u y + P d i s = E l o a d + P s e l l + P c h a r + P E H + P E C ]]>其中：Pj为冷-热-电多能流微电网中可再生能源的有功功率，m为冷-热-电多能流微电网中可再生能源机组的数量，Eload为冷-热-电多能流微电网的总电能负荷，其余符号含义同上；热能平衡模型为：Hlh+H+HEH+HTO≥Hload+HTI其中：Hload为冷-热-电多能流微电网的总热能负荷，其余符号含义同上；冷能平衡模型为：Llc+LEC+LTO≥Lload+LTI其中：Lload为冷-热-电多能流微电网的总冷能负荷，其余符号含义同上；(1-7)建立冷-热-电多能流微电网运行的优化目标函数如下： min Σ i C P b u y · P b u y - C P s e l l · P s e l l + C g a s · F l + C g a s · F + C E c ( P c h a r ) + C E d ...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙宏斌，郭庆来，王彬，吴帆，潘昭光，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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