一种园区综合能源系统优化调度方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种园区综合能源系统优化调度方法和系统，包括：获取预测的园区在优化周期各时段的电负荷、热负荷、负载率和光伏发电单元出力；将所述园区在优化周期各时段的电负荷、热负荷、光伏发电单元出力和负载率代入预先建立的优化调度模型中进行求解，得到园区综合能源系统在优化周期各时段的购电功率及购气功率、园区综合能源系统中产能设备的用能功率及产能功率和园区综合能源系统中储能设备的充放能功率的最优解；根据所述最优解对园区综合能源系统进行调度。本发明专利技术提供的技术方案，考虑负载率对能源集线器模型的影响，提高了优化调度模型的构建合理性，进而使园区综合能源系统的优化调度更加合理可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种园区综合能源系统优化调度方法和系统
本专利技术涉及园区综合能源系统优化调度领域，具体涉及一种园区综合能源系统优化调度方法和系统。
技术介绍
随着社会发展的加速及能源需求的增长，能源需求量大与能源紧缺之间矛盾日益突出，为解决该问题，提高能源利用效率、加强能源综合利用成为全球能源技术发展趋势。综合能源系统集成电、热、气等能源子系统，涵盖能源生产、传输、转换、储能等多种能源环节的能源技术，充分发掘了各个能源子系统的潜力，是当今能源技术变革与发展的重要方向。根据地理环境及能源特性等因素，可将综合能源系统划分为：全球能源互联网、跨区级综合能源系统、区域级综合能源系统和用户级综合能源系统。园区综合能源系统作为一种典型的用户级综合能源系统，通过可再生能源发电、热电联产(CHP)等技术实现电、热、气多种能源系统的一体化运行与多能源的联合供应，能有效提升能源的综合利用率、降低用能成本、提高用户收益，实现电、热、气等不同能源形式之间的多能互补与集成优化。园区综合能源系统运行的经济性以及能源利用率的高低与其优化调度方法密切相关，因此，对园区综合能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种园区综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取预测的园区在优化周期各时段的电负荷、热负荷、负载率和光伏发电单元出力；/n将所述园区在优化周期各时段的电负荷、热负荷、光伏发电单元出力和负载率代入预先建立的优化调度模型中进行求解，得到园区综合能源系统在优化周期各时段的购电功率及购气功率、园区综合能源系统中产能设备的用能功率及产能功率和园区综合能源系统中储能设备的充放能功率的最优解；/n根据所述最优解对园区综合能源系统进行调度；/n其中，所述优化调度模型是基于负载率修正的能源集线器模型约束建立的。/n

【技术特征摘要】
1.一种园区综合能源系统优化调度方法，其特征在于，所述方法包括：
获取预测的园区在优化周期各时段的电负荷、热负荷、负载率和光伏发电单元出力；
将所述园区在优化周期各时段的电负荷、热负荷、光伏发电单元出力和负载率代入预先建立的优化调度模型中进行求解，得到园区综合能源系统在优化周期各时段的购电功率及购气功率、园区综合能源系统中产能设备的用能功率及产能功率和园区综合能源系统中储能设备的充放能功率的最优解；
根据所述最优解对园区综合能源系统进行调度；
其中，所述优化调度模型是基于负载率修正的能源集线器模型约束建立的。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化调度模型的构建，包括：
以运行成本最低和能源利用率最大为目标构建目标函数；
为所述目标函数构建能量平衡约束、负载率修正的能源集线器模型约束、能源转换设备运行不等式约束和储能设备运行约束。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述负载率修正的能源集线器模型约束是利用负载率对能源集线器模型中的能源转换效率和分配系数进行修正得到的。


4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述负载率修正的能源集线器模型约束的计算式如下：



式中，Pe,t为园区综合能源系统在优化周期中第t个时段的购电功率，Pg,t分别为园区综合能源系统在优化周期中第t个时段的购气功率，Le,t为园区综合能源系统在优化周期第t个时段的输出电功率，Lh,t为园区综合能源系统在优化周期第t个时段的输出热功率，Me,t为园区综合能源系统在优化周期中第t个时段的储电功率，Mg,t为园区综合能源系统在优化周期中第t个时段的储热功率，νHP(ξt)为负载率为ξt时热泵在优化周期中第t个时段的分配系数，νCHP(ξt)为负载率为ξt时CHP机组在优化周期中第t个时段的分配系数，ηHP(ξt)为负载率为ξt时热泵的能源转换效率，ηCHP(ξt)为负载率为ξt时CHP机组的能源转换效率，ηGB(ξt)为负载率为ξt时燃气锅炉机组的能源转换效率，αCHP(ξt)为负载率为ξt时CHP机组的热电比，ξt为优化周期中第t个时段的负载率。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述负载率为ξt时CHP机组的能源转换效率ηCHP(ξt)的计算式是基于CHP机组实际工况下获取的实际能源转换效率与负载率间的关系曲线，对负载率和CHP机组的能源转换效率进行多项式拟合得到的；
所述负载率为ξt时CHP机组的热电比αCHP(ξt)的计算式是基于CHP机组实际工况下获取的实际热电比与负载率间的关系曲线，对负载率和CHP机组的热电比进行多项式拟合得到的；
所述负载率为ξt时燃气锅炉的能源转换效率ηGB(ξt)的计算式是基于燃气锅炉实际工况下获取的实际能源转换效率与负载率间的关系曲线，对负载率和燃气锅炉的能源转换效率进行多项式拟合得到的；
所述负载率为ξt时热泵的能源转换效率ηHP(ξt)的计算式是基于热泵实际工况下获取实际能源转换效率与负载率间的关系曲线对负载率和热泵的能源转换效率进行多项式拟合得到的。


6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述负载率为ξt时CHP机组的能源转换效率ηCHP(ξt)的计算式如下：
ηCHP(ξt)＝k1ξt4+k2ξt3+k3ξt2+k4ξt+k0
式中，k0为ηCHP(ξt)的计算式中常数项系数，k4为ηCHP(ξt)的计算式中一次项系数，k3为ηCHP(ξt)的计算式中二次项系数，k2为ηCHP(ξt)的计算式中三次项系数，k1为ηCHP(ξt)的计算式中四次项系数；
所述负载率为ξt时CHP机组的热电比αCHP(ξt)的计算式如下：
αCHP(ξt)＝k2'ξt2+k1'ξt+k0'
式中，k0'为αCHP(ξt)的计算式中常数项系数，k1'为αCHP(ξt)的计算式中一次项系数，k2'为αCHP(ξt)的计算式中二次项系数；
所述负载率为ξt时燃气锅炉的能源转换效率ηGB(ξt)的计算式如下：

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【专利技术属性】
技术研发人员：张新鹤，李克成，王松岑，何桂雄，李德智，钟鸣，黄伟，刘向向，卢婕，
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，国网江西省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11