综合能源系统的优化调度方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种综合能源系统的优化调度方法及装置。所述方法包括：构建热电联产机组模型、太阳能光伏发电系统模型、电制冷机组模型以及压缩空气制取系统模型；根据热电联产机组模型、太阳能光伏发电系统模型、电制冷机组模型以及压缩空气制取系统模型，构建优化调度的约束条件；根据果蝇算法对约束条件和预设的目标函数进行求解，在满足生产实用需求的运行成本最低的目标条件下，确定综合能源系统中各能源系统的输出功率。本申请实施例提供的综合能源系统的优化调度方法可以提高综合能源系统的能源利用率。统的能源利用率。统的能源利用率。

【技术实现步骤摘要】
综合能源系统的优化调度方法及装置


[0001]本申请涉及能源调度
，具体涉及一种综合能源系统的优化调度方法及装置。

技术介绍

[0002]Integrated Energy System,IES综合能源系统的出现减少了化石能源的消耗实现清洁替代，在提高能源的利用效率以及新能源出力的上网空间上具有良好效果。其中，综合能源系统是指以电力系统为核心并由电、气、热等网络耦合而成的多能源系统，相比于传统的单能源网具有能源利用率高污染排放量小等特点，已经成为未来能源网络的发展趋势。
[0003]相关技术中，综合能源系统的调度通常采用供热负荷的大小来确定发电量，即根据供热负荷来选择配套的锅炉及汽轮发电机组，根据蒸汽用量来确定机组的进汽量。然而，随着系统电、热耦合的加深以及在我国北方冬季供暖期电热需求之间的矛盾，这种采用供热负荷的大小来确定发电量的方式，在热量需求较高时会出现电出力供大于求的情况，限制了新能源出力的上网空间，不利于综合能源系统的能源的高效利用，导致综合能源系统的调度效果不佳。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种综合能源系统的优化调度方法及装置，提高综合能源系统的能源利用率，从而提高综合能源系统的调度效果。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一综合能源系统的优化调度方法，包括：
[0006]根据综合能源系统中热电联产机组的电效率和锅炉的总输出热功率，太阳能光伏发电系统中光伏组件的折减系数和额定功率，电制冷机组的能效比和输入功率，以及压缩空气制取系统的比功率和出力，分别构建热电联产机组模型、太阳能光伏发电系统模型、电制冷机组模型以及压缩空气制取系统模型；
[0007]根据所述热电联产机组模型、所述太阳能光伏发电系统模型、电制冷机组模型以及所述压缩空气制取系统模型，构建优化调度的约束条件；
[0008]根据果蝇算法对所述约束条件和预设的目标函数进行求解，在满足生产实用需求的运行成本最低的目标条件下，对所述综合能源系统中各能源系统的输出功率进行优化调度。
[0009]在一个实施例中，所述热电联产机组模型包括：
[0010]η
b,i
G
fuel,i
Q
LHV
＝G
b,i
(h
bout,i
‑
h
bin,i
)；
[0011]P
CHP
＝Q
b
η
e
(1
‑
η
pl
)；
[0012]其中，η
b,i
表示第i台锅炉的效率；G
fuel,i
表示第i台锅炉的燃料流量；Q
LHV
表示燃料的低位热值；G
b,i
表示第i台锅炉输出的工质流量；h
bout,i
表示进锅炉工质的焓值，h
bin,i
分别表示出锅炉工质的焓值；Q
b
表示多台锅炉的总输出热功率；P
CHP
表示热电联产机组对外输出
电功率；η
e
表示热电联产机组的电效率；η
pl
表示热电联产机组的厂用电率。
[0013]在一个实施例中，所述太阳能光伏发电系统模型包括：
[0014]其中，P
PV
表示光伏发电功率；f
PV
表示光伏组件的折减系数；P
V,cap
表示光伏组件的额定功率；I
S
表示标准工况下的光照强度；I
T
表示实际的光照强度；α
P
表示温度因数；T
cell
表示实际运行时光伏电池温度；T
cell,STC
表示标准工况下的光伏电池温度。
[0015]在一实施例中，所述电制冷机组模型包括：P
CE
＝η
voec
P
in
；
[0016]其中，P
CE
表示所述电制冷机组的输出功率；C
voec
表示所述电制冷机组的能效比；P
in
表示所述电制冷机组的输入电功率。
[0017]在一实施例中，所述压缩空气制取系统模型包括：P
CMP
＝η
CMP
G
CMP
；
[0018]其中，P
CMP
表示压缩空气耗电功率；η
CMP
表示所述压缩空气制取系统的比功率；G
CMP
表示所述压缩空气制取系统的出力。
[0019]在一实施例中，所述约束条件包括设备出力约束条件；
[0020]所述设备出力约束条件包括：P
gen,min
≤P
gen
≤P
gen,max
；
[0021]其中，P
gen,min
表示热电联产机组中发电机功率的输出功率下限，P
gen,max
表示热电联产机组中发电机功率的输出功率上限。
[0022]在一实施例中，所述约束条件还包括电平衡约束条件；
[0023]所述电平衡约束条件包括：P
PV
+P
buy
＝P
DM
+P
CE
+P
CMP
；
[0024]其中，P
PV
表示所述太阳能光伏发电系统中的光伏发电功率；P
buy
表示调度周期的购电量；P
DM
表示工业园区生产用电功率；P
CE
表示所述电制冷机组的耗电功率；P
CMP
表示所述压缩空气制取系统的耗电功率。
[0025]在一实施例中，所述目标函数为f＝C
grid
+C
fuel
+C
MC
；
[0026]其中，C
grid
表示所述综合能源系统的日总购电费用；C
fuel
表示燃料购买的费用；C
MC
代表设备的维修费用。
[0027]第二方面，本申请实施例提供一种综合能源系统的优化调度装置，包括：
[0028]模型构建模块，用于根据综合能源系统中热电联产机组的电效率和锅炉的总输出热功率，太阳能光伏发电系统中光伏组件的折减系数和额定功率，电制冷机组的能效比和输入功率，以及压缩空气制取系统的比功率和出力，分别构建热电联产机组模型、太阳能光伏发电系统模型、电制冷机组模型以及压缩空气制取系统模型；
[0029]约束条件构建模块，用于根据所述热电联产机组模型、所述太阳能光伏发电系统模型、电制冷机组模型以及所述压缩空气制取系统模型，构建优化调度的约束条件；
[0030]能源调度模块，用于根据果蝇算法对所述约束条件和预设的目标函数进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合能源系统的优化调度方法，其特征在于，包括：根据综合能源系统中热电联产机组的电效率和锅炉的总输出热功率，太阳能光伏发电系统中光伏组件的折减系数和额定功率，电制冷机组的能效比和输入功率，以及压缩空气制取系统的比功率和出力，分别构建热电联产机组模型、太阳能光伏发电系统模型、电制冷机组模型以及压缩空气制取系统模型；根据所述热电联产机组模型、所述太阳能光伏发电系统模型、电制冷机组模型以及所述压缩空气制取系统模型，构建优化调度的约束条件；根据果蝇算法对所述约束条件和预设的目标函数进行求解，在满足生产实用需求的运行成本最低的目标条件下，对所述综合能源系统中各能源系统的输出功率进行优化调度。2.根据权利要求1所述的综合能源系统的优化调度方法，其特征在于，所述热电联产机组模型包括：η
b，i
G
fuel，i
Q
LHV
＝G
b，i
(h
bout，i
‑
h
bin，i
)；P
CHP
＝Q
b
η
e
(1
‑
η
pl
)；其中，η
b，i
表示第i台锅炉的效率；G
fuel，i
表示第i台锅炉的燃料流量；Q
LHV
表示燃料的低位热值；G
b，i
表示第i台锅炉输出的工质流量；h
bout，i
表示进锅炉工质的焓值，h
bin，i
分别表示出锅炉工质的焓值；Q
b
表示多台锅炉的总输出热功率；P
CHP
表示热电联产机组对外输出电功率；η
e
表示热电联产机组的电效率；η
pl
表示热电联产机组的厂用电率。3.根据权利要求1所述的综合能源系统的优化调度方法，其特征在于，所述太阳能光伏发电系统模型包括：发电系统模型包括：其中，P
PV
表示光伏发电功率；f
PV
表示光伏组件的折减系数；P
V，cap
表示光伏组件的额定功率；I
S
表示标准工况下的光照强度；I
T
表示实际的光照强度；α
P
表示温度因数；T
cell
表示实际运行时光伏电池温度；T
cell，STC
表示标准工况下的光伏电池温度。4.根据权利要求1所述的综合能源系统的优化调度方法，其特征在于，所述电制冷机组模型包括：P
CE
＝η
voec
P
in
；其中，P
CE
表示所述电制冷机组的输出功率；C
voec
表示所述电制冷机组的能效比；P
in
表示所述电制冷机组的输入电功率。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，贾文贤，戴建国，常泳，黄超，李志刚，苏革，朱锐，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：