一种基于江水源热泵的供能系统优化调度方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于江水源热泵的供能系统优化调度方法和系统，包括：获取包含江水源热泵的微网中各优化时段供能系统的分时电价、新能源出力、电负荷和热负荷；将各优化时段供能系统的分时电价、新能源出力、电负荷和热负荷代入预先建立的供能系统协调优化调度模型中，利用改进的狼群算法求解供能系统协调优化调度模型，得到各优化时段的微网中供能系统的优化调度策略；本发明专利技术中基于江水源热泵的供能系统协调优化运行模型，实了现江水源热泵参与优化调度，可提升负荷密集区电网供需互动响应能力，为电网削峰填谷提供支撑，促进电网平稳运行；采用加入信息交互的改进的狼群算法求解优化调度策略，提高了搜索效率，加快了收敛速度，提高了精度。提高了精度。提高了精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于江水源热泵的供能系统优化调度方法和系统


[0001]本专利技术属于综合能源场景下能源供需互动的优化
，具体涉及一种基于江水源热泵的供能系统优化调度方法和系统。

技术介绍

[0002]随着经济社会的发展，用户侧电气化水平不断提升，大城市的负荷集聚效应不断增强，居民聚居区、CBD等城市负荷密集区域的用电负荷持续攀升、屡创新高，同时峰谷差进一步拉大，局部供需矛盾进一步深化。在电力负荷高峰时段，由于运行方式调整裕度小，电网运行压力大，输变电设备重载和过载问题严重。而负荷密集区供电可靠性要求高、线路走廊紧张，电网建设及改造难度逐年增大，因此需要寻求新的解决方案，破解城市负荷密集区电力供需矛盾的难题。水源热泵技术是一种利用地下水或河流、地表的部分河流和湖泊作为冷、热源的高效节能技术。其中江水源热泵技术以江河水源等地表径流为冷、热源，相对于其他采暖制冷技术，由于江水具有更好的流动性和宏观热能特征，江水源热泵具有能源利用效率更高，系统性能更稳定，调节能力更强、占地面积更小等优势，特别适合于临近江河资源，制冷供热负荷大，空间资源紧张的居民聚集区、C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于江水源热泵的供能系统优化调度方法，其特征在于，包括：获取包含江水源热泵的微网中各优化时段供能系统的分时电价、新能源出力、电负荷和热负荷；将各优化时段供能系统的分时电价、新能源出力、电负荷和热负荷代入预先建立的供能系统协调优化调度模型中，利用改进的狼群算法求解所述供能系统协调优化调度模型，得到各优化时段的微网中供能系统的优化调度策略；其中，所述供能系统协调优化调度模型是基于各优化时段微网的分时电价、新能源出力、电负荷和热负荷，以供能系统的总运营成本最小为目标确定各优化时段对应的供能系统的优化调度策略进行构建的；所述改进的狼群算法在狼群中狼只的游走行为基于狼只间的信息交互。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供能系统包括：新能源发电机组、微型燃气轮机、储能设备和江水源热泵机组。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述供能系统协调优化调度模型的建立，包括：基于各优化时段供能系统的分时电价、新能源出力、天然气价格、碳排放系数、电负荷和热负荷，以供能系统的总运营成本最小为目标函数，以功率平衡约束、热平衡约束、新能源发电功率约束、微型燃气轮机约束、江水源热泵机组约束和储能设备约束为约束条件对所述目标函数进行约束，建立江水源热泵的供能系统协调优化调度模型。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标函数的计算式如下：式中，F为目标函数的值，C
NG
(t)为t时刻天然气发电的成本，C
HP
(t)为t时刻供能系统的成本，C
GR
(t)为t时刻微网与电网的交互成本，C
EN
(t)为t时刻碳排放控制的成本，T为调度周期。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述热平衡约束的计算式如下：式中，为第j个江水源热泵在t时刻的加热功率，为微网在t时刻的总热负荷，N
HP
为江水源热泵机组的数量。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述江水源热泵机组约束包括：加热功率的上下限约束和启停约束；所述加热功率的上下限约束的计算式如下：式中，Q
min
为单台江水源热泵加热功率的下限，Q
max
为单台江水源热泵加热功率的上限，为t时刻第j个江水源热泵的启停标志，为t时刻第j个江水源热泵的加热功率；所述启停约束的计算式如下：
式中，N
HP
为江水源热泵机组的数量，为t时刻第j+1个江水源热泵的启停标志。7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用改进的狼群算法求解所述供能系统协调优化调度模型，得到各优化时段的微网中供能系统的优化调度策略，包括：A1：利用各优化时段供能系统的分时电价、新能源出力、电负荷和热负荷以及碳排放系数初始化调度方案组成的初代狼群的位置集合，根据狼群中各狼只对应的调度方案的目标函数值在初代狼群中选择最小的狼只为头狼；A2：对狼群中的各探狼分别在多个方向上基于对应目标函数值更小的其他狼只的位置进行搜寻，在搜寻到的目标函数值比当前更小的方向前进一步并更新位置，判断是否有探狼搜寻得到位置对应的目标函数值小于头狼对应的目标函数值：若是，则基于头狼的位置和目标函数值次优的狼只的位置，将狼群中各狼只向头狼靠拢，并在靠拢过程中，更新头狼的位置，转入A3；否则，继续搜寻，转入A3；A3：判断是否达到最大搜寻次数：若是，则转入A4，否则转入A2；A4：选择对应目标函数值最小的狼只作为头狼，判断头狼对应目标函数值的大小是否满足预设条件或是否达到最大迭代次数：若任一项为是，则输出头狼位置对应的调度方案，否则根据“优胜劣汰”的狼群更新机制进行群体更新，并转入A2。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，对探狼基于对应目标函数值更小的其他狼只的位置进行搜寻时，搜寻到的位置的计算式如下：式中，为第i匹探狼k+1次搜寻时在d维的位置，为第i匹探狼k次搜寻时在d维的位置，step
a
为搜寻步长，g
b
为探狼在不同方向搜索后猎物气味浓度最高的方向，h为搜寻方向的个数，为第i匹探狼k次搜寻时在d维的信息交换系数，是第y匹探狼k次搜寻时在d维的位置，且对应的目标函数值比对应的目标函数值更小。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将狼群中各狼只向头狼靠拢时，狼只位置的计算式如下：式中，为第i匹探狼k次搜寻中向头...

【专利技术属性】
技术研发人员：周颖，陈宋宋，石坤，韩凝晖，宫飞翔，陈珂，肖晶，王育槐，徐荆州，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：