基于能源集线器的园区混合能源系统优化调度方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于能源集线器的园区混合能源系统优化调度方法，方法包括步骤有：(1)能源集线器内部的功率交换建模；(2)能源集线器中储能系统建模；(3)能源集线器间的功率交换建模；(4)园区混合能源系统建模；(5)日前优化调度模型；(6)调度方案的获得。本发明专利技术的优化调度方法可充分挖掘电/冷/热不同能源形式之间的相互支撑能力，有助于提高HEP运行的经济性，调度方法实现了园区混合能源系统供能成本的明显降低，方法应用简单、快速，具有很好的实用价值。

Optimal scheduling method of hybrid energy system in park based on energy hub

【技术实现步骤摘要】
基于能源集线器的园区混合能源系统优化调度方法
本专利技术属于综合能源系统
，特别是一种基于能源集线器的园区混合能源系统优化调度方法。
技术介绍
随着现代社会对能源需求的增加，能源与环境短缺问题日益严峻，对人类社会的可持续发展带来极大的危害。以分布式电源、冷热电联供系统CCHP(combinedcooling,heatingandpower)为主要供能单元的多能源园区混合能源系统HEP(hybridenergypark)，由于具有清洁能源利用、提高能源利用效率、低碳环保的特性，近两年获得了飞速发展。该系统能够有效地缓解能源消费增长与环境保护之间的矛盾，在我国电力结构调整中起着非常重要的作用，对经济社会发展意义重大。HEP从可将分布式发电单元、CCHP系统、负荷、储能等装置以及控制系统进行有效集成，满足用户对于电能、热能和制冷联合供能的需要，并通过配电网并网运行，最终形成一个可以并网运行也可以单独运行的灵活系统。根据HEP内部各单元的运行特征来制定最优调度方案，对HEP内多能源进行优化调度，可实现多种能源互补和可再生能源的充分消纳利用，降低系统运行成本。然而，HEP是一个含有多种能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于能源集线器的园区混合能源系统优化调度方法，该方法中所述的能源集线器是一个包含多种形式能量的转化、传输以及存储的控制单元；该方法中所述园区混合能源系统由三个相同配置的能源集线器组成，各个能源集线器由电网和天然气网络连接，电网由电网燃气轮机以及分布式的光伏发电为能源集线器的电力输入端口Pe1，Pe2，Pe3供电；天然气网由一个天然气网络N供应并送到能源集线器的天然气输入端口Pg1，Pg2，Pg3；节点1‑2和1‑3之间的天然气联络管道上装设有压缩机C12及压缩机C13，为天然气的流动提供压力，天然气网络管道的压缩机由燃气轮机驱动，电网中提供冷热气源的负荷设备为中央空调，同时采用储热装置来储...

【技术特征摘要】
1.一种基于能源集线器的园区混合能源系统优化调度方法，该方法中所述的能源集线器是一个包含多种形式能量的转化、传输以及存储的控制单元；该方法中所述园区混合能源系统由三个相同配置的能源集线器组成，各个能源集线器由电网和天然气网络连接，电网由电网燃气轮机以及分布式的光伏发电为能源集线器的电力输入端口Pe1，Pe2，Pe3供电；天然气网由一个天然气网络N供应并送到能源集线器的天然气输入端口Pg1，Pg2，Pg3；节点1-2和1-3之间的天然气联络管道上装设有压缩机C12及压缩机C13，为天然气的流动提供压力，天然气网络管道的压缩机由燃气轮机驱动，电网中提供冷热气源的负荷设备为中央空调，同时采用储热装置来储能；该方法中HEP是以一个电网和一个天然气网络构成的HEP为建模模型，其特征在于：该方法包括步骤如下：(1)能源集线器内部的功率交换建模对于一个单输入单输出的能量变换装置来说，输入与输出的关系为：Lβ＝CαβPα(1)式中：Pα和Lβ分别为系统稳态的输入和输出；Cαβ为输入和输出之间的耦合系数，包含多个能量变换装置和多种能源形式的HEP，则通过一个耦合矩阵C来描述输入与输出的耦合关系，即：向量P和L分别为HEP的输入和输出，耦合矩阵C中的耦合系数不仅与转换装置的转换效率有关，还与能源在不同转换装置中的分配系数有关，这里引进一个能源分配系数ν，0≤ν≤1，如，νP表示直接供应电力负荷的电能，(1-ν)Pe则表示供应中央空调的电能；设定燃气轮机和中央空调的电能的转换效率为常数，和分别为天然气经过燃气轮机转化为电力和热能的转换效率；ηAC为中央空调的制冷和制热的能效比，进而得到其中：Pe和Pg分别是能源集线器与电网和天然气网的能源交互值；Le和Lh分别为能源集线器所供应的电负荷和热负荷，写成矩阵的形式为：(2)能源集线器中储能系统建模HEP采用储热装置来储能，在k时刻，电与热的交换功率Mh,i(k)和储热装置中实际储存的能量Ehi(k)的关系为：式中，和分别为储热装置与系统之间的储存能量和释放能量的效率；Eh,i(k)为储热装置在时刻k中实际储存的能量；表示每一段时间内储热装置的能量损耗，将储装置考虑进到式(5)中，可得公式(8)：(3)能源集线器间的功率交换建模在能源集线器系统之间的潮流，即在连接不同能源集线器系统的联络线上的潮流通过稳态方程来描述，对于电网和天然气网络，潮流模型是基于节点功率平衡来建立的，①电网电力潮流模型由节点复功率平衡来建立，在节点m，节点复功率平衡可以表示如下：式中：Sm为注入节点m的复功率；Smn为流向和节点m相关联的所有节点的潮流，线路上的潮流由节点电压幅值U、向量以及线路参数来表示，式中：ymn为线路mn的互导纳；ym0为节点m的自导纳；②天然气管道网络天然气网的管道网络的潮流模型也是根据节点流量平衡来建立的，以下的潮流方程适用于所有类型的等温管道的潮流计算，节点m的体积流量平衡公式如下：式中：Qm为注入节点m的天然气体积流量；Qmn是管道的体积流量；Pm和Pn...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁刚，穆云飞，郭铁军，刘日堂，刘海鹏，梁程，王琳，张超雄，曹旌，郝毅，王中荣，陈文福，马占军，田圳，李海科，蔚鑫栋，韩涛，王钰，田中亮，王政，党旭鑫，段伟润，张雪佼，任肖久，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：天津,12