一种综合能源系统的调度方法和系统技术方案

技术编号:26763479 阅读:28 留言:0更新日期:2020-12-18 23:25
本发明专利技术提供了一种综合能源系统的调度方法和系统,包括:获取热网管道参数和热负荷热量需求,计算热网管道稳态的出入口水温;将所述热网管道参数、热网管道稳态的出入口水温与热负荷热量需求输入热网管道传输模型,得到热网管道动态的出口水温;基于所述热网管道动态的出口水温,进行综合能源系统的调度,本发明专利技术中热网管道传输模型基于对热网管道的热能一维流动能量守恒方程进行差分处理得到,该模型即可以准确反映热网延时和虚拟储能特性,同时由于通过差分算法将难以直接求解的热能一维流动能量守恒偏微分方程方程转化为常微分方程,有效减少计算量,简化了热网管道动态的出口水温的求解难度,进而提高了综合能源系统调度的准确性和调度效率。

【技术实现步骤摘要】
一种综合能源系统的调度方法和系统
本专利技术属于综合能源调度
,具体涉及一种综合能源系统的调度方法和系统。
技术介绍
集中供热系统一般由热源、供热管网和热用户三部分组成。热网在供热系统中起着承前启后的作用,一端连接热量的生产者热源,另一端连接热量的消费者热用户,承担着将热源产生的热量输送和分配到各个热用户的任务。与电网不同之处在于,电能传输的动态过程以纳秒到毫秒时间尺度描述,而热能传输动态以秒、分钟甚至小时级的时间尺度描述,热能易储存、难传输,从热源到用户的延时使得热网具有天然储热特性。在综合能源系统中,热网储热特性可以转移产热峰值,达到削峰填谷的作用,还能有效削减风电弃风量,因此,对热能运输动态过程建模,准确反映热网延时和虚拟储能特性是优化综合能源系统调度的重要环节。热网中热能的运输动态过程是带有一定温度的水流的传递过程,因此它的模型是热网水力模型与热网热力模型的有机结合。目前,采用热网水力模型与热网热力模型的耦合关系对热能传输动态进行建模,存在以下问题:在研究中要么忽略了水力模型的动态过程,要么忽略了热力模型的动态过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合能源系统的调度方法,其特征在于,包括:/n获取热网管道参数和热负荷热量需求,并计算热网管道稳态的入口水温和出口水温;/n将所述热网管道参数、热网管道稳态的入口水温和出口水温与热负荷热量需求输入预先构建的热网管道传输模型,得到热网管道动态的出口水温;/n基于所述热网管道动态的出口水温,进行综合能源系统的调度;/n所述热能传输模型基于对热网管道的热能一维流动能量守恒方程进行差分处理得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种综合能源系统的调度方法,其特征在于,包括:
获取热网管道参数和热负荷热量需求,并计算热网管道稳态的入口水温和出口水温;
将所述热网管道参数、热网管道稳态的入口水温和出口水温与热负荷热量需求输入预先构建的热网管道传输模型,得到热网管道动态的出口水温;
基于所述热网管道动态的出口水温,进行综合能源系统的调度;
所述热能传输模型基于对热网管道的热能一维流动能量守恒方程进行差分处理得到。


2.如利要求1所述的方法,其特征在于,所述热网管道参数,包括:
管道流量、管道长度、管道截面积和管道热损系数。


3.如利要求1所述的方法,其特征在于,所述热网管道传输模型的构建,包括:
对热网管道中热能一维流动能量守恒方程进行差分化,得到热网管道传输差分模型;
构建所述热网管道传输差分模型的约束条件,构建热网管道传输模型;
所述约束条件包括:管网节点的流量平衡约束、管网节点的热能-流量平衡约束、换热站的热量约束和热源热量约束。


4.如利要求3所述的方法,其特征在于,所述热网管道传输差分模型如下式所示:



式中,mi为增加虚拟节点后第i根管道中水流的质量流量,Ai为增加虚拟节点后第i根管道的横截面积,Li为增加虚拟节点后的第i根管道的长度,Ti,in为增加虚拟节点后的第i根管道的入口温度,Ti,out为增加虚拟节点后的第i根管道的出口温度,Ti,intst为稳态运行点的入口水温,Ti,outst为稳态运行点的出口水温,ΔTi,in为t时刻增加虚拟节点后第i段管道的入口温度Ti,in与稳态运行点Ti,inst的偏差,ΔTi,out为t时刻增加虚拟节点后第i段管道的出口温度Ti,out与稳态运行点Ti,outst的偏差,和为与管道参数相关的常量,c为管道中传输介质的比热容,ρ为传输介质的密度,λ为管道的热损系数。


5.如利要求4所述的方法,其特征在于,所述管网节点的流量平衡约束如下式所示:



式中,mj增加虚拟节点后第j根管道中水流的质量流量,为与节点n相连并从节点n结束的管道的集合,为与节点n相连并从节点n起始的管道的集合,n为热网管道中的第n个节点。

【专利技术属性】
技术研发人员:石坤田世明李源非杜翼徐箭胡佳廖思阳
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司国家电网有限公司国网福建省电力有限公司经济技术研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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