一种基于多能流计算的能源管理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于多能流计算的能源管理方法和装置，所述方法包括：获取天然气系统的参数、电力系统的参数和热力系统的参数；其中，天然气系统、电力系统和热力系统为多能流系统的子系统；根据节点数据和路线数据，构建天然气系统的初值模型，对模型进行优化，获得天然气系统的状态量初始值；根据各系统的状态量初始值，结合工作模式，获得电力系统的电功率、热力系统的热功率和天然气系统的天然气耗量，对多能流系统的参数配置进行优化。本发明专利技术相对于现有技术，通过构建天然气系统的初值模型，对所述初值模型进行优化，有效解决了天然气系统初值难以给定的问题，提高了多能流系统的收敛性和稳定性，并具有更好的优化效果。并具有更好的优化效果。并具有更好的优化效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多能流计算的能源管理方法和装置


[0001]本专利技术涉及能源管理领域，尤其涉及一种基于多能流计算的能源管理方法和装置。

技术介绍

[0002]清洁能源和能源的高质量发展成为了热点话题。那么具体如何打破不同种类能源的单独规划、单独设计、单独运行的传统模式，设计出一种区域综合能源一体化解决方案，以实现对能源的高效管理成为了必须要考虑的问题。同时，结合互联网和能源的融合发展成为能源互联网，让能源“智慧化”成为一种全新的能源管理模式，因此综合能源系统框架下的潮流计算也成为了重点和难点。
[0003]而实现综合能源系统的多能流的有效计算和分析是其相关研究的基础，对研究协同规划、运行优化和经济调度等方面具有重要的意义。现有技术对于多能流系统的参数配置忽略了天然气初值对系统的稳定性和运行效率的影响，通常是给定多能流系统中天然气子系统的起源气压p不同的系数来确定一个初值范围，求解时应用的天然气初值为初值区间内的随机数。这种方法在实际应用中，为了避免无法寻得准确的天然气初值，会设置较大的初值区间，但是随着给定的区间逐渐增大，系统的稳定性会变差，运行效率也会受到影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于多能流计算的能源管理方法和装置，提高了多能流系统的稳定性。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于多能流计算的能源管理方法，包括：
[0006]获取天然气系统的参数、电力系统的参数和热力系统的参数；其中，所述天然气系统、所述电力系统和所述热力系统为多能流系统的子系统；所述天然气系统的参数包括所述天然气系统的节点数据和所述天然气系统的路线数据；所述电力系统的参数包括所述电力系统的预设的状态量初始值；所述热力系统的参数包括所述热力系统的预设的状态量初始值；
[0007]根据所述节点数据和所述路线数据，构建所述天然气系统的初值模型，并对所述初值模型进行优化，通过经过优化的初值模型获得所述天然气系统的状态量初始值；
[0008]根据所述电力系统的预设的状态量初始值、所述热力系统的预设的状态量初始值以及所述初值模型获得的所述天然气系统的状态量初始值，结合所述多能流系统的工作模式，获得所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量；
[0009]根据所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量，对所述多能流系统的参数配置进行优化。
[0010]作为优选方案，在所述根据所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所
述天然气系统的天然气耗量，对所述多能流系统的参数配置进行优化之前，还包括：
[0011]对所述多能流系统的中间变量进行迭代优化，直到所述多能流系统的状态量的变化小于预设值，输出优化后的所述电力系统的电功率、优化后的所述热力系统的热功率和优化后的所述天然气系统的天然气耗量；
[0012]其中，在每次迭代优化中，根据优化前的所述电力系统的电功率、优化前的所述热力系统的热功率和优化前的所述天然气系统的天然气耗量，计算所述多能流系统中的偏差量，更新所述多能流系统的各状态量，继而更新所述多能流系统的热源的回热温度，然后根据所述多能流系统更新后的各状态量，对所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量进行更新。
[0013]作为优选方案，所述偏差量包括所述电力系统的有功功率偏差值、所述电力系统的无功功率偏差值、所述热力系统的热功率偏差值、所述天然气系统的天然气管道的压降、所述多能流系统的供热网络偏差值、所述多能流系统的回热网络的温度偏差值和所述天然气系统的天然气管道的流量差。
[0014]作为优选方案，所述根据所述节点数据和所述路线数据，构建所述天然气系统的初值模型，具体为：
[0015]根据所述节点数据和所述路线数据，结合所述天然气系统的管道压力等级，采用Weymouth方程，构建所述天然气系统的初值模型。
[0016]作为优选方案，所述对所述初值模型进行优化，具体为：确定所述初值模型的线性优化分段区间、分段段数，选取所述天然气系统的离散点，根据所述线性优化分段区间、所述分段段数和所述离散点对所述初值模型进行线性优化。
[0017]作为优选方案，所述初值模型的目标函数为所述天然气系统的各节点流量的不平衡量的平均值最小。
[0018]相应的，本专利技术实施例提供了一种基于多能流计算的能源管理装置，包括获取模块、构建模块、计算模块和优化模块；其中，
[0019]所述获取模块用于获取天然气系统的参数、电力系统的参数和热力系统的参数；其中，所述天然气系统、电力系统和热力系统为多能流系统的子系统；所述天然气系统的参数包括所述天然气系统的节点数据、所述天然气系统的路线数据、天然气系统的偏差值；所述电力系统的参数包括所述电力系统的预设的状态量初始值；所述热力系统的参数包括所述热力系统的预设的状态量初始值；
[0020]所述构建模块用于根据所述节点数据和所述路线数据，构建所述天然气系统的初值模型，并对所述初值模型进行优化，通过经过优化的初值模型获得所述天然气系统的状态量初始值；
[0021]所述计算模块用于所述电力系统的预设的状态量初始值、所述热力系统的预设的状态量初始值以及所述初值模型获得的所述天然气系统的状态量初始值，结合所述多能流系统的工作模式，获得所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量；
[0022]所述优化模块用于根据所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量，对所述多能流系统的参数配置进行优化。
[0023]作为优选方案，所述能源管理装置还包括迭代优化模块，所述迭代优化模块用于
在所述优化模块根据所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量，对所述多能流系统的参数配置进行优化之前，
[0024]对所述多能流系统的中间变量进行迭代优化，直到所述多能流系统的状态量的变化小于预设值，输出优化后的所述电力系统的电功率、优化后的所述热力系统的热功率和优化后的所述天然气系统的天然气耗量；
[0025]其中，在每次迭代优化中，根据优化前的所述电力系统的电功率、优化前的所述热力系统的热功率和优化前的所述天然气系统的天然气耗量，计算所述多能流系统中的偏差量，更新所述多能流系统的状态量，继而更新所述多能流系统的热源的回热温度，然后对所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量进行更新。
[0026]作为优选方案，所述偏差量包括所述电力系统的有功功率偏差值、所述电力系统的无功功率偏差值、所述热力系统的热功率偏差值、所述天然气系统的天然气管道的压降、所述多能流系统的供热网络偏差值、所述多能流系统的回热网络的温度偏差值和所述天然气系统的天然气管道的流量差。
[0027]作为优选方案，所述构建模块用于根据所述节点数据和所述路线数据，构建所述天然气系统的初值模型，具体为：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多能流计算的能源管理方法，其特征在于，包括：获取天然气系统的参数、电力系统的参数和热力系统的参数；其中，所述天然气系统、所述电力系统和所述热力系统为多能流系统的子系统；所述天然气系统的参数包括所述天然气系统的节点数据和所述天然气系统的路线数据；所述电力系统的参数包括所述电力系统的预设的状态量初始值；所述热力系统的参数包括所述热力系统的预设的状态量初始值；根据所述节点数据和所述路线数据，构建所述天然气系统的初值模型，并对所述初值模型进行优化，通过经过优化的初值模型获得所述天然气系统的状态量初始值；根据所述电力系统的预设的状态量初始值、所述热力系统的预设的状态量初始值以及所述初值模型获得的所述天然气系统的状态量初始值，结合所述多能流系统的工作模式，获得所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量；根据所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量，对所述多能流系统的参数配置进行优化。2.如权利要求1所述的一种基于多能流计算的能源管理方法，其特征在于，在所述根据所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量，对所述多能流系统的参数配置进行优化之前，还包括：对所述多能流系统的中间变量进行迭代优化，直到所述多能流系统的状态量的变化小于预设值，输出优化后的所述电力系统的电功率、优化后的所述热力系统的热功率和优化后的所述天然气系统的天然气耗量；其中，在每次迭代优化中，根据优化前的所述电力系统的电功率、优化前的所述热力系统的热功率和优化前的所述天然气系统的天然气耗量，计算所述多能流系统中的偏差量，更新所述多能流系统的各状态量，继而更新所述多能流系统的热源的回热温度，然后根据所述多能流系统更新后的各状态量，对所述电力系统的电功率、所述热力系统的热功率和所述天然气系统的天然气耗量进行更新。3.如权利要求2所述的一种基于多能流计算的能源管理方法，其特征在于，所述偏差量包括所述电力系统的有功功率偏差值、所述电力系统的无功功率偏差值、所述热力系统的热功率偏差值、所述天然气系统的天然气管道的压降、所述多能流系统的供热网络偏差值、所述多能流系统的回热网络的温度偏差值和所述天然气系统的天然气管道的流量差。4.如权利要求1所述的一种基于多能流计算的能源管理方法，其特征在于，所述根据所述节点数据和所述路线数据，构建所述天然气系统的初值模型，具体为：根据所述节点数据和所述路线数据，结合所述天然气系统的管道压力等级，采用Weymouth方程，构建所述天然气系统的初值模型。5.如权利要求4所述的一种基于多能流计算的能源管理方法，其特征在于，所述对所述初值模型进行优化，具体为：确定所述初值模型的线性优化分段区间、分段段数，选取所述天然气系统的离散点，根据所述线性优化分段区间、所述分段段数和所述离散点对所述初值模型进行线性优化。6.如权利要求4所述的一种基于多能流...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘霞，汤翔，林伟波，刘宇穗，杨桂，陈滢，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：