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一种基于热网动态特性端口等值模型的电热协同调度方法技术

技术编号:24940028 阅读:89 留言:0更新日期:2020-07-17 21:22
本发明专利技术提出一种基于热网动态特性端口等值模型的电热协同调度方法,属于电力系统优化调度运行领域。该方法首先将热网全局信息等效为仅包含关键节点信息的端口等值模型,然后建立由目标函数和约束条件构成的考虑热网动态特性端口等值模型的电热协同调度模型,将端口等值模型作为热力系统约束嵌入该协同调度模型,对协同调度模型求解得到最优协同调度方案。本发明专利技术在精确表示热力网络动态传输时延特性的同时有效保护热力系统数据隐私,减少热力系统所需提供的信息量,降低电‑热协同运行中的信息交换成本,降低了优化调度问题复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热网动态特性端口等值模型的电热协同调度方法
本专利技术提出一种基于热网动态特性端口等值模型的电热协同调度方法,属于电力系统优化调度运行领域。
技术介绍
电力系统与区域集中供热系统是区域多能源系统的主要组成元素,两者的协同运行方法是多能源系统优化决策的重要研究对象。在电-热协同运行中,热网的时延特性使得热力系统的供能与用能不需要实时平衡,赋予了热力系统巨大的储能潜力。合理的在电-热协同运行中考虑热网传输动态特性可以更精准地描述系统运行面临的网络物理约束,同时打破传统电-热协同运行中“以热定电”的约束,通过使热负荷在一定的时间范围内转移,灵活安排热电联产机组、电锅炉的热出力,从而间接为电力系统优化运行带来更大的可行域,提高电-热系统运行的灵活性,促进可再生能源消纳。传统的电-热协同运行通常获取电力系统与热力系统的全部细节信息,通过建立全局优化模型并计算,其不足之处至少体现在三个方面:1)传统的电-热协同运行模型缺少对热网时延特性的考虑,没有计及热网巨大的储热潜力及其为电力系统提供的灵活性。2)传统的电-热协同运行需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于热网动态特性端口等值模型的电热协同调度方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:/n1)建立热网动态特性端口等值模型;具体步骤如下:/n1-1)在拉普拉斯域建立热网的支路方程:/n

【技术特征摘要】
1.一种基于热网动态特性端口等值模型的电热协同调度方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)建立热网动态特性端口等值模型;具体步骤如下:
1-1)在拉普拉斯域建立热网的支路方程:






其中,表示供水网支路e的终端热流功率,表示供水网支路e的始端热流功率,表示回水网支路e的终端热流功率,表示回水网支路e的始端热流功率,Le,me,Ae,λe分别表示热网中供水网或回水网支路e的长度、质量流量、横截面积和热损系数,c,ρ分别为水的比热容和密度,s为拉普拉斯算子;
1-2)在拉普拉斯域建立热网的节点方程:


















其中,表示节点v的热源功率,表示注入供水网节点v的热流功率,表示流出回水网节点v的热流功率,表示节点v的热负荷功率,表示流出供水网节点v的热流功率,表示注入回水网节点v的热流功率,表示供水网或回水网节点v处经过热负荷的质量流量,表示供水网或回水网节点v处经过热源的质量流量;
1-3)分别定义供水网和回水网的节点-支路矩阵:
对于供水网,定义供水网出发节点-支路关联矩阵和供水网到达节点-支路关联矩阵
其中,V代表节点集合,E代表支路集合,下标E表示支路数,V表示节点数,表示矩阵As+中对应支路v和节点e的元素,表示表示矩阵As-中对应支路v和节点e的元素;






其中,表示从节点v∈V流出的支路集合,表示从节点v∈V流入的支路集合;
回水网与供水网完全镜像,拓扑一致,仅工质流动方向相反,因此有Ar+=As-,Ar-=As+,其中Ar+表示回水网出发节点-支路关联矩阵,Ar-表示回水网到达节点-支路关联矩阵;
1-4)以式(1)和(2)为基础,在拉普拉斯域建立热网的支路方程矩阵形式:






其中,表示供水网支路终端热流功率向量;表示供水网支路始端热流功率向量;表示回水网支路终端热流功率向量;表示回水网支路始端热流功率向量;
Z为支路特性矩阵,定义为:



1-5)以式(3)-(8)为基础,在拉普拉斯域建立热网的节点方程矩阵形式:
















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【专利技术属性】
技术研发人员:杨经纬张宁康重庆杜尔顺
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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