一种基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法技术方案

技术编号:28942666 阅读:24 留言:0更新日期:2021-06-18 21:50
本发明专利技术公开了一种基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法,包括:建立电热综合能源系统;获取电热综合能源系统的拓扑结构和基本元件信息并建立基本元件模型;基于基本元件模型构建系统目标函数及约束条件,根据麦考密克包络的线性化策略建立电热综合能源系统线性化的联合优化调度模型,实现电热综合能源系统的高速求解,完成线性建模。本发明专利技术通过建立线性化的联合优化调度模型,热力系统采用变质量流量和变温度运行方式,给整个系统带来灵活性,同时模型通过麦考密克包络的线性化方法,保证了模型的高效求解;本发明专利技术可以用于给调度机构和系统规划提供参考,对于电热综合能源系统的经济运行具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法
本专利技术涉及多能源系统运行以及规划的
,尤其涉及一种基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法。
技术介绍
在向绿色可持续社会转型的过程中,可再生能源发电在全球得到迅速发展。然而,在供暖期,大量热电联产机组采用“以热定电”的方式运行,限制了其自身的调峰能力,导致电力系统需要深度调峰时,整个电力系统的调峰能力不足,只能压缩风电上网的空间,造成了大量的弃风。高比例可再生能源的消纳成为亟待解决的问题。鉴于电能和热能两种能源的紧密联系,从整体能源消耗的角度来说,热力系统与电力系统的联合运行,是解决高比例可再生能源消纳问题的关键;电热综合能源系统增加了可再生能源的渗透率,促进了新能源的消纳,可以实现多种能源的优势互补,提高能源的利用效率。在以往的研究中,热力系统大多采用定质量流量定温度、变质量流量定温度、定质量流量变温度的运行方式,鲜有采用变质量流量和变温度的运行方式,变质量流量和变温度的运行方式使系统运行更加灵活;同时,也引入了由质量流量速率和温度的乘积带来的非线性项,使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法,其特性在于,包括:/n基于传统配电网及运行方式为变质量流量和变温度的热力系统建立电热综合能源系统;/n获取所述电热综合能源系统的拓扑结构和基本元件信息并建立基本元件模型;/n基于所述基本元件模型构建系统目标函数及约束条件,根据麦考密克包络的线性化策略建立电热综合能源系统线性化的联合优化调度模型,实现所述电热综合能源系统的高速求解,完成线性建模。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法,其特性在于,包括:
基于传统配电网及运行方式为变质量流量和变温度的热力系统建立电热综合能源系统;
获取所述电热综合能源系统的拓扑结构和基本元件信息并建立基本元件模型;
基于所述基本元件模型构建系统目标函数及约束条件,根据麦考密克包络的线性化策略建立电热综合能源系统线性化的联合优化调度模型,实现所述电热综合能源系统的高速求解,完成线性建模。


2.如权利要求1所述的基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法,其特征在于:所述电热综合能源系统的拓扑结构包括多个节点通过多条边连接构成,所述节点包括电力节点、热力节点、耦合节点,所述边包括电力线路、热力管道。


3.如权利要求1或2所述的基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法,其特征在于:所述目标函数包括,





4.如权利要求3所述的基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法,其特征在于:所述和的定义分别包括,
定义运行计量值为:



其中,h表示燃气机组的序号,表示燃气机组的输出热功率,表示第h个燃气机组的m阶计量值因子;
热电联产机组的运行计量值是关于它输出电功率和热功率的双变量函数,表示为:



其中,表示热电联产机组的m阶计量值因子;
电锅炉将电能转化为热能,产生一定数量的热蒸汽,热水等热媒,表示为:



其中,f表示电锅炉的序号,表示电锅炉的输出热功率,ηf表示电锅炉的输出效率,Γ表示电价;
燃气锅炉运行计量值是关于其输出热功率的二次函数,表示为:



其中,g表示燃气锅炉的序号,表示燃气锅炉的输出热功率,表示第g个燃气锅炉的m阶计量值因子;
分布式风电的弃风计量值与弃风量成正比,表示为:



其中,n表示分布式风电的序号,Wgn,t和分别表示分布式风电的实际输出电功率和预测发电功率,σ表示弃风的罚计量值。


5.如权利要求4所述的基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法,其特征在于:所述约束条件包括热网管道约束、配电网约束、电源热源输出约束。


6.如权利要求1或5所述的基于麦考密克包络的电热综合能源系统线性建模方法,其特征在于:所述热网管道约束包括,
Φi=cmi(Ts,i-Tr,i)












Βf·Pl=0












其中,Φl表示热源/热负荷节点i的热功率,c表示管道工质的比热容,mi表示连接供热管网和回热管网的管道中的质量流量速率,Ts,i和Tr,i分别表示供热管网和回热管网的相对温度,Ts,i≥Tr,i恒成立,Tin和Tout分别表示管道的入口温度和出...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐学用何鑫孙晓聪李庆生叶琳浩丁一张裕胡金迪邓朴陈巨龙陈青何向刚孙斌王盛包铭磊
申请(专利权)人:贵州电网有限责任公司浙江大学
类型:发明
国别省市:贵州;52

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