计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法及相关设备技术

本申请涉及一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法及相关设备，该方法包括涉及电、气和热的系统数据、设备数据、市场数据的基础数据，以预设成本数据值最小为目标，以预设约束数据为边界条件，建立一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度模型，按实际需求通过模型得到出清结果；如此，充分考虑电力网络、天然气网络和热力网络间的联系，充分发掘各自的供能优势与潜力，增加了能源供应模式的灵活性，从而提高调度效果，使资源分配更加合理。使资源分配更加合理。使资源分配更加合理。

【技术实现步骤摘要】
计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法及相关设备


[0001]本申请涉及能源调度
，尤其涉及一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法及相关设备。

技术介绍

[0002]在发展出电转气、热电联供等能源转换技术后，部分传统单一能源市场之间获得了联合互动的机会，从而自然发展出多元能源涵盖多种能源发/输/储/用的综合性系统。
[0003]然而现有技术中，对于综合能源方面的研究，，只能考虑单一或两种能源，导致调度效果不理想，资源配置不合理。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法，以解决现有技术中，无法对多种能源进行调度，导致资源配置不合理的问题。
[0005]本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法，包括：
[0007]获取基础数据；其中，所述基础数据包括电力网络、天然气网络、热力网络各自的系统数据、设备数据、市场数据；
[0008]以所述基础数据中的预设成本数据值最小为目标，以所述基础数据中的预设约束数据为边界条件，建立计及需求响应和储电蓄热的能源调度模型；
[0009]基于所述计及需求响应和储电蓄热的能源调度模型，和实际需求值，得到出清结果；其中，所述出清结果包括燃气轮机启停状态、设备的出力、设备的转化功率和电气热市场的购售量；
[0010]将所述出清结果输出。
[0011]进一步的，所述系统数据包括：时段信息、电力负荷、气负荷、热负荷和冷负荷需求；
[0012]所述设备数据包括：设备基本信息、设备计算参数、设备初始状态、设备爬坡速率、设备最小连续开停机时间和设备日最大启动次数；
[0013]所述市场数据包括：市场价格信息和市场购售范围；
[0014]所述预设成本数据包括：
[0015]电气热购买成本、用户补偿成本、设备采购和建设和日运行维护成本和燃气轮机的启动和运行成本。
[0016]进一步的，所述预设约束数据包括：
[0017]电气热冷负荷平衡约束、燃气轮机组约束、风光机组出力约束、储能设备约束、电转气P2G设备转化约束、热泵约束、电制冷机约束、吸收式制冷机约束和市场购售能源约束；
[0018]所述电气热冷负荷平衡约束包括：电力负荷平衡约束、气负荷平衡约束、热负荷平
衡约束和冷负荷平衡约束；
[0019]所述市场购售能源约束包括电力市场购售能源约束、天燃气市场购售能源约束和热市场购售能源约束。
[0020]进一步的，所述燃气轮机组约束包括：
[0021]机组发电发热约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束、机组最小连续开停时间约束、机组最大启停次数约束、机组电量约束和机组指定状态约束。
[0022]进一步的，所述风光机组出力约束包括：光伏出力约束和风机出力约束。
[0023]进一步的，所述储能设备约束包括：电储能设备约束和储热罐约束；
[0024]所述电储能设备约束包括：储能放电约束、充放电判定约束、充放电容量限制约束、储能装置首末能量守恒约束、充放电功率约束、电储能放电转化天燃气约束、电储能放电转化热能约束和电储能放电转化冷负荷约束；
[0025]所述储热罐约束包括：放热约束、热负荷储能判定约束、充放热负荷容量限制约束、蓄放电热约束和蓄热罐放热转化冷负荷约束。
[0026]进一步的，
[0027]所述电力负荷平衡约束对于每个时段t，描述为：
[0028][0029]其中，P
tv
表示时段t的光伏发电出力；P
tw
表示时段t的风电出力；P
tgp
表示时段t的燃气轮机发电出力；P
tpt
表示时段t的购电量用于热泵产生热负荷的输入功率；P
tpg
表示时段t的电转气装置出力输入功率；P
tpl
表示时段t的电制冷机的输入功率；P
tLB
表示时段t的本区域电力市场购电功率；P
tLS
表示时段t的本区域电力市场售电功率；P
tce
表示时段t的充电功率；P
tdep
表示时段t的用于发电的放电功率；D
t
表示时段t的固定负荷；表示时段t的柔性电力负荷；
[0030]所述气负荷平衡约束对于每个时段t，描述为：
[0031][0032]其中，表示时段t的电转气P2G设备的产气量；表示时段t的购买天然气用于燃气轮机发电和发热的输入天燃气量；表示时段t的本区域天然气市场购天然气量；表示时段t的本区域天然气市场售天然气量；表示时段t的电池放电后通过电转气P2G设备的产气量；Q
t
表示时段t的固定负荷；表示时段t的柔性燃气负荷；
[0033]所述热负荷平衡约束对于每个时段t，描述为：
[0034][0035]其中，表示时段t的燃气轮机产热量；表示时段t的热泵产热量；表示时段t的储热功率；表示时段t的电池放电再通过热泵得到的产热量；表示时段t的蓄热罐的放热功率；表示时段t的蓄热罐放出的热经过吸收式制冷机转化为冷负荷的热负荷；表示时段t的吸收式制冷机的转化冷负荷的输入热量；H
t
表示时段t的固定负荷；
表示时段t的本区域供热市场购热量；表示时段t的本区域供热市场售热量；
[0036]所述冷负荷平衡约束，对于每个时段t，描述为：
[0037][0038]其中，表示时段t的电制冷机的转化冷负荷；表示时段t的电池放电再通过电制冷机转化为冷负荷；表示时段t的吸收式制冷机转化冷负荷；表示时段t的蓄热罐放热后再通过吸收式制冷机转化的冷负荷；L
t
表示时段t的固定冷负荷；表示时段t的柔性冷负荷。
[0039]第二方面，本申请实施例还提供一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度装置，包括：
[0040]获取模块，用于获取基础数据和实际需求值；其中，所述基础数据包括电力网络、天然气网络、和热力网络的系统数据、设备数据、市场数据；
[0041]计算模块，用于以所述基础数据中的预设成本数据值最小为目标，以所述基础数据中的预设约束数据为边界条件，建立计及需求响应和储电蓄热的能源调度模型；
[0042]所述计算模块还用于基于所述计及需求响应和储电蓄热的能源调度模型，和实际需求值，得到出清结果；其中，所述出清结果包括燃气轮机启停状态、设备的出力、设备的转化功率和电气热市场的购售量；
[0043]输出模块，用于将所述出清结果输出。
[0044]第三方面，本申请实施例还提供一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度设备，包括：处理器和存储器；
[0045]所述处理器与存储器相连接：
[0046]其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；
[0047]所述存储器，用于存储所述程序，所述程序用于执行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法，其特征在于，包括：获取基础数据；其中，所述基础数据包括电力网络、天然气网络、和热力网络各自的系统数据、设备数据、市场数据；以所述基础数据中的预设成本数据值最小为目标，以所述基础数据中的预设约束数据为边界条件，建立计及需求响应和储电蓄热的能源调度模型；基于所述计及需求响应和储电蓄热的能源调度模型，和实际需求值，得到出清结果；其中，所述出清结果包括燃气轮机启停状态、设备的出力、设备的转化功率和电气热市场的购售量；将所述出清结果输出。2.根据权利要求1所述的一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法，其特征在于，所述系统数据包括：时段信息、电力负荷、气负荷、热负荷和冷负荷需求；所述设备数据包括：设备基本信息、设备计算参数、设备初始状态、设备爬坡速率、设备最小连续开停机时间和设备日最大启动次数；所述市场数据包括：市场价格信息和市场购售范围；所述预设成本数据包括：电气热购买成本、用户补偿成本、设备采购、建设和日运行维护成本和燃气轮机的启动和运行成本。3.根据权利要求1所述的一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法，其特征在于，所述预设约束数据包括：电气热冷负荷平衡约束、燃气轮机组约束、风光机组出力约束、储能设备约束、电转气P2G设备转化约束、热泵约束、电制冷机约束、吸收式制冷机约束和市场购售能源约束；所述电气热冷负荷平衡约束包括：电力负荷平衡约束、气负荷平衡约束、热负荷平衡约束和冷负荷平衡约束；所述市场购售能源约束包括电力市场购售能源约束、天燃气市场购售能源约束和热市场购售能源约束。4.根据权利要求3所述的一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法，其特征在于，所述燃气轮机组约束包括：机组发电发热约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束、机组最小连续开停时间约束、机组最大启停次数约束、机组电量约束和机组指定状态约束。5.根据权利要求3所述的一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法，其特征在于，所述风光机组出力约束包括：光伏出力约束和风机出力约束。6.根据权利要求3所述的一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法，其特征在于，所述储能设备约束包括：电储能设备约束和储热罐约束；所述电储能设备约束包括：储能放电约束、充放电判定约束、充放电容量限制约束、储能装置首末能量守恒约束、充放电功率约束、电储能放电转化天燃气约束、电储能放电转化热能约束和电储能放电转化冷负荷约束；所述储热罐约束包括：放热约束、热负荷储能判定约束、充放热负荷容量限制约束、蓄放电热约束和蓄热罐放热转化冷负荷约束。7.根据权利要求6所述的一种计及需求响应和储电蓄热的能源调度方法，其特征在于，所述电力负荷平衡约束对于每个时段t，描述为：
其中，P
tv
表示时段t的光伏发电出力；P
tw
表示时段t的风电出力；P
tgp
表示时段t的燃气轮机发电出力；P
tpt
表示时段t的购电量用于热泵产生热负荷的输入功率；P
tpg
表示时段t的电转气...

【专利技术属性】
技术研发人员：许扬，姚菁，吴晨，薛贵元，张丙金，牛文娟，熊正勇，吴垠，胡国伟，陈琛，
申请(专利权)人：北京清能互联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：