考虑可再生能源发电不确定性和用户热舒适性的综合能源系统优化调度方法技术方案

一种考虑可再生能源发电不确定性和用户热舒适性的综合能源系统优化调度方法，其特点是，包括:综合能源系统物理模型构建；建立基于机会约束规划的综合能源系统优化调度模型；基于序列运算理论，将风光出力的概率密度函数离散化，生成相应的概率性序列；通过概率性序列，获得各时段风光联合出力的期望值；将旋转备用的机会约束形式转化成确定性约束形式；根据隶属度函数，获得室内热舒适温度范围；构建建筑物热暂态平衡方程，求解出热负荷需求量；输入初始参数；对综合能源系统调度模型进行求解；检查解决方案是否存在。若存在，则终止流程；否则更新置信度；输出最终的综合能源系统优化调度方案。具有系统的发电成本低，运行灵活可靠等优点。

A comprehensive energy system optimal scheduling method considering the uncertainty of renewable energy generation and thermal comfort of users

【技术实现步骤摘要】
考虑可再生能源发电不确定性和用户热舒适性的综合能源系统优化调度方法
本专利技术涉及一种考虑可再生能源发电不确定性和用户热舒适性的综合能源系统优化调度方法，属于综合能源系统经济运行的

技术介绍
随着能源危机和环境污染的日益严重，积极开发利用可再生能源已被认为是确保系统安全和可持续能源供应的重要选择之一。然而可再生能源的迅速发展也给电力系统的运行带来了巨大的挑战，传统的“以热定电”约束和可再生能源的消纳问题极大地限制了系统运行的灵活性和经济性。在此背景下，综合能源系统(IntegratedEnergySystem，IES)因为能够实现区域内多种异质能源子系统之间的协调规划和优化运行，在满足系统内多元化用能需求的同时，有效地提升能源利用效率的优点受到了国内外研究人员的广泛关注。利用IES提高系统运行灵活性是提升电力系统内高比例可再生能源消纳能力的重要技术手段，这对推进能源转型和保障能源安全具有重大现实意义。与传统电源相比，可再生能源发电具有波动性和随机性，其消纳需要系统具有更高的灵活性。然而，传统燃煤火电机组的调节能力有限，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑可再生能源发电不确定性和用户热舒适性的综合能源系统优化调度方法，其特征是，它包括以下步骤：/n1)综合能源系统(Integrated Energy System，IES)物理模型构建；/n2)建立基于机会约束规划(Chance-Constrained Programming，CCP)的综合能源系统(Integrated Energy System，IES)优化调度模型；/n3)基于序列运算理论，将风光出力的概率密度函数离散化，生成相应的概率性序列；/n4)通过概率性序列，获得各时段风光联合出力的期望值；/n5)将旋转备用的机会约束形式转化成确定性约束形式；/n6)根据隶属度函数，获...

【技术特征摘要】
1.一种考虑可再生能源发电不确定性和用户热舒适性的综合能源系统优化调度方法，其特征是，它包括以下步骤：
1)综合能源系统(IntegratedEnergySystem，IES)物理模型构建；
2)建立基于机会约束规划(Chance-ConstrainedProgramming，CCP)的综合能源系统(IntegratedEnergySystem，IES)优化调度模型；
3)基于序列运算理论，将风光出力的概率密度函数离散化，生成相应的概率性序列；
4)通过概率性序列，获得各时段风光联合出力的期望值；
5)将旋转备用的机会约束形式转化成确定性约束形式；
6)根据隶属度函数，获得室内热舒适温度范围；
7)构建建筑物热暂态平衡方程，求解出热负荷需求量；
8)输入初始参数；
9)采用CPLEX求解器对综合能源系统(IntegratedEnergySystem，IES)优化调度模型进行求解；
10)检查解决方案是否存在，若存在，则终止流程；否则更新置信度，转到步骤8)再次进行求解；
11)最终输出包括待优化变量对应的数值及优化目标函数值的综合能源系统(IntegratedEnergySystem，IES)优化调度方案。


2.根据权利要求1所述的一种考虑可再生能源发电不确定性和用户热舒适性的综合能源系统优化调度方法，其特征在于：所述步骤1)的综合能源系统(IntegratedEnergySystem，IES)物理模型中，火电机组、热电联产机组(CombinedHeatandPower，CHP)，风机、光伏和电储能联合为用户提供电需求，电锅炉消纳电源侧提供的部分电能转换成热能，与配置储热装置的热电联产机组(CombinedHeatandPower，CHP)联合为用户提供相应的热需求，其中热负荷需求为具有供暖系统建筑物的供暖量。


3.根据权利要求1所述的一种考虑可再生能源发电不确定性和用户热舒适性的综合能源系统优化调度方法，其特征在于：所述步骤2)的综合能源系统(IntegratedEnergySystem，IES)优化调度模型构建过程为：
(a)选取优化目标，选用含可再生能源发电的综合能源系统(IntegratedEnergySystem，IES)的发电成本最小为优化目标，由于系统中的风机和光伏发电出力不可控，因此在成本中加入了旋转备用成本，因此优化目标函数的表达式为：



式(1)中：C1表示火电机组的燃料成本和备用成本之和，C2表示热电联产机组的燃料成本和备用成本之和；C3表示电储能装置的充放电成本和备用成本之和；Pit为火电机组i在t时段的发电功率；ai、bi和ci分别表示火电机组i的燃料成本系数；Pe,it为热电联产机组i在t时段的发电功率；PtCH和PtDC分别表示电储能充放电功率；为含储热热电联产机组i在t时段的总供热功率；为储热装置i在t时段的储放热功率；air、bir和cir分别表示热电联产机组i的燃料成本系数；CV为热电联产机组的热电比；γi、δi、μ分别表示火电机组、热电联产机组、电储能的备用成本系数，Rit、Re,it、表示火电机组、热电联产机组、电储能的备用容量；g1和g2分别表示电储能装置的充放电成本系数；
(b)确定约束条件，调度模型的约束条件包括能量平衡约束、火电机组运行约束、热电联产机组(CombinedHeatandPower，CHP)运行约束、储热约束、电储能约束、电锅炉约束和旋转备用约束，具体如下：
能量平衡约束：包括电平衡约束和热平衡约束，



式(2)中，Pc为可再生能源消纳量；Plt为系统t时段的电负荷，为系统t时段的热负荷；PEB,t为电锅炉t时段的用电功率；为电锅炉t时段的制热功率；
火电机组运行约束：包括机组出力约束和爬坡约束，



式(3)中，Pimax和Pimin分别为火电机组i的最大、最小发电功率；rdi为火电机组的最大向下爬坡率，rui为火电机组的最大向上爬坡率；
热电联产机组(CombinedHeatandPower，CHP)运行约束：包括机组的电出力约束，热出力约束和爬坡约束，



式(4)中，Pe,imax和Pe,imin分别为热电联产机组i的最大、最小发电功率；为热电联产机组的热出力上限值；为热电联产机组的最大向下爬坡率，为热电联产机组的最大向上爬坡率；
储热约束：包括储放热功率约束和储热容量约束，



式(5)中，和分别为储热装置最大、最小储放热...

【专利技术属性】
技术研发人员：李扬，王春玲，张萌，张儒峰，陈继开，陈厚合，李国庆，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22