一种冷电联供型微电网优化调度方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种冷电联供型微电网优化调度方法及装置，其中方法包括构建冷电联供系统；根据冷电联供系统构建第一约束条件和第二约束条件；根据冷电联供系统构建第三约束条件和第四约束条件；根据冷电联供系统构建构建日前调度模型，日前调度模型用于最小化由发电装置发电成本和运冰车辆运输成本组成的运营成本；根据冷电联供系统构建构建实时调度模型，实时调度模型用于对微电网运行成本进行优化；对日前调度模型和实时调度模型进行线性转换；根据拉格朗日解法计算线性转换后的日前调度模型和实时调度模型。采用上述方案，避免冷流远距离传输，降低不同冷却系统之间的冷能交换难度和损耗，满足冷能接收侧的制冷需要。

【技术实现步骤摘要】
一种冷电联供型微电网优化调度方法及装置
本申请涉及能源控制
，尤其涉及一种冷电联供型微电网优化调度方法及装置。
技术介绍
随着经济的不断发展，许多国家在减缓气候变化和减少能源供应方面面临严峻挑战。减少温室气体排放和提高能源效率的一个核心解决方案是使用分布式能源系统。其中，冷电联供分布式供能系统适合直接建造在中、小规模的终端用户，并向用户供电、供冷。冷电联供系统具有能源梯级根据效率高、电能供应可靠、经济效益好、环境友好等优点。冷电联供系统的经济运行，不仅与冷负荷和电负荷的大小有关，还与是否允许发电上网、购电价格等因素有关。目前，一种蓄冰制冷空调被广泛用于制冷并对配电网需求进行局部响应，参见图1，蓄冰制冷空调包括制冷泵101，制冰机102，融冰装置103和储冰罐104。制冷泵向建筑物内提供冷能，制冰机用于在用电低谷期生产冰块，生产的冰块储存在储冰罐中，融冰装置在用电高峰期消耗储存罐中的冰，进而向建筑物内提供冷能，以降低用电高峰期的电力负荷。对于大规模的建筑群，冷流难以远距离传输，导致冷能损耗严重。在这种情况下，需要安装多个蓄冰制冷空调以满足建筑群的制冷要求。然而，冷却状态下的分子运动减缓，不同冷却系统之间的冷能直接交换难度颇大，损耗较高。因此，即使冷能输出侧多制冷机联合运行，也可能无法满足冷能接收侧的制冷需要。
技术实现思路
本申请提供一种冷电联供型微电网优化调度方法及装置，可用于解决现有技术中对于大规模的建筑群，冷流难以远距离传输，导致冷能损耗严重，不同冷却系统之间的冷能直接交换难度颇大，损耗较高的问题。第一方面，本申请提供一种冷电联供型微电网优化调度方法，包括：构建冷电联供系统，所述冷电联供系统包括连接发电装置的多个蓄冰制冷空调以及在多个蓄冰制冷空调间运冰车辆；根据冷电联供系统构建第一约束条件和第二约束条件；根据冷电联供系统构建第三约束条件和第四约束条件；根据冷电联供系统构建构建日前调度模型，所述日前调度模型用于最小化由发电装置发电成本和运冰车辆运输成本组成的运营成本；根据冷电联供系统构建构建实时调度模型，所述实时调度模型用于对微电网运行成本进行优化；对所述日前调度模型和实时调度模型进行线性转换；根据拉格朗日解法计算线性转换后的日前调度模型和实时调度模型。可选的，所述第一约束条件为：其中，(1)表示运冰车辆k在时间t只有一个位置；(2)表示运冰车辆路线的一致性，(3)-(4)表示限制运冰车辆从蓄冰制冷空调站i到j的行驶时间；(5)表示初始运冰车辆路线约束；(6)表示运冰车辆k在运冰结束时返回其原始位置；为二进制变量，表示运冰车辆k在时间t从蓄冰制冷空调站点i到j的行进路线；Tij为运冰车辆由i节点到j节点的行进时间；T表示运冰车辆的调度周期。可选的，所述第二约束条件为：其中，(7)表示制冰量的限制；(8)-(10)表示运冰车辆装冰极限；(11)-(13)表示蓄冰制冷空调的蓄冰制冷约束；(15)表示冷却需求；为t时刻运冰车辆k在蓄冰制冷空调站i的冰块实际装载量；表示运冰车辆k的额定冰块装载量；ξair为冷能消耗的冰块保持率；为运冰车辆k在t时刻的实际储冰量；为额定储冰量；Pticemaking,i和ηicemaking分别为蓄冰制冷空调站i的制冰功率和制冰效率；Ptmelt,i和ηmelt分别蓄冰制冷空调站i为融冰功率和融冰效率；和分别为多台蓄冷制冰空调的实际和额定储冰量；Ptchiller,i为t时刻蓄冰制冷空调站i的制冷量；ηchiller为制冷效率，为蓄冰制冷空调站l在时刻t的冷能需求。可选的，所述第三约束条件为：其中，Ptchiller,i为t时刻蓄冰制冷空调站i的制冷量；为蓄冰制冷空调站i的额定制冷量；Pticemaking,i为蓄冰制冷空调站i的制冰功率；为蓄冰制冷空调站i的额定制冰功率；Ptmelt,i为蓄冰制冷空调站i为融冰功率；为蓄冰制冷空调站i为额定融冰功率。可选的，所述第四约束条件为：其中，(18)-(19)分别表示蓄冰制冷空调站i的有功和无功注入功率约束；(20)-(21)表示节点注入功率和支路功率之间的关系；(22)-(23)分别表示支路ij的头端和末端的有功和无功限制；(24)-(26)表示节点电压和支线约束；Pti为蓄冰制冷空调站i在t时刻注入的有功功率；Ptl,t为蓄冰制冷空调站l在t时刻的负载有功功率；PtWT，i、PtPV，i、Ptg，i分别是风电机组(WT)发电、光伏(PV)输出和微型燃气轮机(微型燃气轮机)发电的有功功率；分别为相应的无功功率；和为相应的有功功率和无功功率；为t时刻流过支路ij的电流的平方；rij和xij分别为支路电阻和电抗；为支路ij的额定电流的平方；vi和分别表示蓄冰制冷空调站i在时刻t的电压的平方、最小额定电压平方和最大额定电压平方。可选的，所述日前调度模型为：其中，S是情景数；ag,i、bg,i、cg,i均为蓄冰制冷空调站i的微型燃气轮机发电成本参数；为t时段运冰车辆k从i到j的场景；为用于描述元件启停状态的变量，启动为1，停止为0；为快速响应变量；为微型燃气轮机额定发电功率；pfuel为单位时间的运冰成本系数。可选的，所述实时调度模型为：其中，M为预测时间窗口；和均为日前决策变量。可选的，所述对所述日前调度模型和实时调度模型进行线性转换，包括：根据以下公式，对所述日前调度模型和实时调度模型进行线性转换：其中，为t时刻流过支路ij的电流的平方；为蓄冰制冷空调站i在时刻t的电压的平方；分别为有功功率和无功功率。可选的，所述根据拉格朗日解法计算线性转换后的日前调度模型和实时调度模型包括：根据以下公式，计算线性转换后的日前调度模型和实时调度模型：其中，S是情景数；ag,i、bg,i、cg,i均为蓄冰制冷空调站i的微型燃气轮机发电成本参数;为t时段运冰车辆k从i到j的场景；为用于描述元件启停状态的变量，启动为1，停止为0；pfuel为单位时间的运冰成本系数；为拉格朗日乘子；为决策变量；为t时段运冰车辆k从i到的i场景。第二方面，本申请提供一种冷电联供型微电网优化调度，包括：第一构建模块，用于构建冷电联供系统，所述冷电联供系统包括连接发电装置的多个蓄冰制冷空调以及在多个蓄冰制冷空调间运冰车辆；第二构建模块，用于根据冷电联供系统构建第一约束条件和第二约束条件；第三构建模块，用于根据冷电联供系统构建第三约束条件和第四约束条件；第四构建模块，用于根据冷电联供系统构建构建日前调度模型，所述日前调度模型用于最小化由发电装置发电成本和运冰车辆运输成本组成的运营成本；第五构建模块，用于根据冷电联供系统构建构建实时调度模型，所述实时调度模型用于对微电网运行成本进行优化；转换模块，用于对所述日前调度模型和实时调度模型进行线性转换；计算模块，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷电联供型微电网优化调度方法，其特征在于，包括：/n构建冷电联供系统，所述冷电联供系统包括连接发电装置的多个蓄冰制冷空调以及在多个蓄冰制冷空调间运冰车辆；/n根据冷电联供系统构建第一约束条件和第二约束条件；/n根据冷电联供系统构建第三约束条件和第四约束条件；/n根据冷电联供系统构建构建日前调度模型，所述日前调度模型用于最小化由发电装置发电成本和运冰车辆运输成本组成的运营成本；/n根据冷电联供系统构建构建实时调度模型，所述实时调度模型用于对微电网运行成本进行优化；/n对所述日前调度模型和实时调度模型进行线性转换；/n根据拉格朗日解法计算线性转换后的日前调度模型和实时调度模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷电联供型微电网优化调度方法，其特征在于，包括：
构建冷电联供系统，所述冷电联供系统包括连接发电装置的多个蓄冰制冷空调以及在多个蓄冰制冷空调间运冰车辆；
根据冷电联供系统构建第一约束条件和第二约束条件；
根据冷电联供系统构建第三约束条件和第四约束条件；
根据冷电联供系统构建构建日前调度模型，所述日前调度模型用于最小化由发电装置发电成本和运冰车辆运输成本组成的运营成本；
根据冷电联供系统构建构建实时调度模型，所述实时调度模型用于对微电网运行成本进行优化；
对所述日前调度模型和实时调度模型进行线性转换；
根据拉格朗日解法计算线性转换后的日前调度模型和实时调度模型。


2.根据权利要求1所述的冷电联供型微电网优化调度方法，其特征在于，所述第一约束条件为：



其中，(1)表示运冰车辆k在时间t只有一个位置；(2)表示运冰车辆路线的一致性，(3)-(4)表示限制运冰车辆从蓄冰制冷空调站i到j的行驶时间；(5)表示初始运冰车辆路线约束；(6)表示运冰车辆k在运冰结束时返回其原始位置；为二进制变量，表示运冰车辆k在时间t从蓄冰制冷空调站点i到j的行进路线；Tij为运冰车辆由i节点到j节点的行进时间；T表示运冰车辆的调度周期。


3.根据权利要求1所述的冷电联供型微电网优化调度方法，其特征在于，所述第二约束条件为：



其中，(7)表示制冰量的限制；(8)-(10)表示运冰车辆装冰极限；(11)-(13)表示蓄冰制冷空调的蓄冰制冷约束；(15)表示冷却需求；为t时刻运冰车辆k在蓄冰制冷空调站i的冰块实际装载量；表示运冰车辆k的额定冰块装载量；ξair为冷能消耗的冰块保持率；为运冰车辆k在t时刻的实际储冰量；为额定储冰量；Pticemaking,i和ηicemaking分别为蓄冰制冷空调站i的制冰功率和制冰效率；Ptmelt,i和ηmelt分别蓄冰制冷空调站i为融冰功率和融冰效率；和分别为多台蓄冷制冰空调的实际和额定储冰量；Ptchiller,i为t时刻蓄冰制冷空调站i的制冷量；ηchiller为制冷效率，为蓄冰制冷空调站l在时刻t的冷能需求。


4.根据权利要求1所述的冷电联供型微电网优化调度方法，其特征在于，所述第三约束条件为：



其中，Ptchiller,i为t时刻蓄冰制冷空调站i的制冷量；为蓄冰制冷空调站i的额定制冷量；Pticemaking,i为蓄冰制冷空调站i的制冰功率；为蓄冰制冷空调站i的额定制冰功率；Ptmelt,i为蓄冰制冷空调站i为融冰功率；为蓄冰制冷空调站i为额定融冰功率。


5.根据权利要求1所述的冷电联供型微电网优化调度方法，其特征在于，所述第四约束条件为：



其中，(18)-(19)分别表示蓄冰制冷空调站i的有功和无功注入功率约束；(20)-(21)表示节点注入功率和支路功率之间的关系；(22)-(23)分别表示支路ij的头端和末端的有功和无功限制；(24)-(26)表示节点电压和支线约束；Pti为蓄...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁兴宇，梁俊宇，杨洋，严玉廷，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53