一种计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法，将智能楼宇热力学等效热参数微分方程转化为调度人员所熟知的热储能模型，使得调度人员在对智能楼宇进行调度时能采用与常规储能相同的调度方式，为相关调度人员提供了巨大的便利。本发明专利技术在电热综合能源系统调度中考虑智能楼宇的热储特性，使得调度人员能通过对智能楼宇的调度提高电热综合能源系统的灵活性，从而提高对可再生能源的消纳。

【技术实现步骤摘要】
一种计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法
本专利技术属于电力系统能源调度领域，特别涉及了一种电热综合能源系统调度方法。
技术介绍
根据中国建筑节能协会能耗统计专委会发布的报告显示，2018年中国建筑能源消费总量为8.99亿吨标准煤，占全国能源消费总量的20.6％。随着中国城市化水平的提高和能源结构的调整，这一比例将持续增长。并且，随着智能设备(如智能电表)的不断普及，楼宇将逐渐朝着智能化的方向发展。在我国“三北”地区的可再生能源消纳问题尤为凸显，而热电联产机组的电热制约关系和“以热定电”的运行模式是导致我国“三北地区”可再生能源消纳困难的主要原因。智能楼宇的室内温度可根据实际情况调节，当室内温度小幅度波动时，用户的热舒适度基本不受影响。例如，我国现行的室内温度质量标准指出，冬季民用建筑的室内供暖温度可在16-24℃变化。因此，智能楼宇可视为一种调控潜力巨大且经济性良好的需求响应资源。将智能楼宇纳入电热综合能源调度中，能最大程度地挖掘智能楼宇的需求响应潜力，提高电热综合能源调度的灵活性和对可再生能源的消纳能力。然而，作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)求解智能楼宇一阶热力学等效热参数微分方程，获得方程的特解形式；/n(2)定义虚拟热储能的储放热功率、储热状态、自放热系数和储放热效率，并代入步骤(1)获得的方程特解形式，得到智能楼宇等效虚拟热储能模型；/n(3)将步骤(2)获得的智能楼宇等效虚拟热储能模型纳入电热综合能源系统调度模型中，构建计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统协同调度优化模型；/n(4)求解步骤(3)中构建的电热综合能源系统协同调度优化模型，获得电热综合能源系统的调度决策。/n

【技术特征摘要】
1.一种计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)求解智能楼宇一阶热力学等效热参数微分方程，获得方程的特解形式；
(2)定义虚拟热储能的储放热功率、储热状态、自放热系数和储放热效率，并代入步骤(1)获得的方程特解形式，得到智能楼宇等效虚拟热储能模型；
(3)将步骤(2)获得的智能楼宇等效虚拟热储能模型纳入电热综合能源系统调度模型中，构建计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统协同调度优化模型；
(4)求解步骤(3)中构建的电热综合能源系统协同调度优化模型，获得电热综合能源系统的调度决策。


2.根据权利要求1所述计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法，其特征在于，步骤(1)的具体过程如下：
(101)将智能楼宇热动态特性表示为一阶热力学等效热参数微分方程：



上式中，下标t表示调度时刻；为t时刻智能楼宇热负荷；KHC和KHLC分别为智能楼宇等效热容量和热损失系数；TtI和TtA分别为t时刻室内和室外温度；dTtI为t时刻室内温度的微分；dt为时间的微分；
(102)考虑t-1到t时刻的室内温度变化情况，该一阶热力学等效热参数微分方程满足t-1时刻室内温度为的初始条件，求解一阶热力学等效热参数微分方程并代入初始条件，得如下特解形式：



上式中，e为自然常数。


3.根据权利要求2所述计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法，其特征在于，对于居民楼宇，所述智能楼宇等效热容量KHC的计算式如下：
KHC＝cAρAV+cFρFVF
上式中，cA和cF分别为室内空气和家具的比热容；ρA和ρF分别为室内空气和家具的密度；V和VF分别为室内空气和家具的总体积。


4.根据权利要求2所述计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法，其特征在于，所述智能楼宇热损失系数KHLC的计算式如下：
KHLC＝λWAW+λCAC
上式中，λW和λC分别表示智能楼宇外墙和外窗的传热系数；AW和AC分别表示智能楼宇外墙和外窗的表面积。


5.根据权利要求2所述计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法，其特征在于，步骤(2)的具体过程如下：
(201)定义t时刻虚拟热储能的储放热功率HtC/D：



上式中，为t时刻基准热负荷；TI为最小室内温度；
定义t时刻虚拟热储能的储热状态



且
上式中，为最大室内温度；
定义虚拟热储能的自放热系数kED：



定义虚拟热储能的储放热效率ηC/D：



(202)将虚拟热储能的储放热功率、储热状态、自放热系数和储放热效率代入一阶热力学等效热参数微分方程的特解形式，得到智能楼宇等效虚拟热储能模型：



上式中，为t-1时刻虚拟热储能的储热状态。


6.根据权利要求5所述计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法，其特征在于，所述t时刻基准热负荷的计算式如下：





7.根据权利要求5所述计及智能楼宇热储特性的电热综合能源系统调度方法，其特征在于，步骤(3)的具体过程如下：
(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亦洲，卫志农，孙国强，臧海祥，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32