一种针对多子系统的综合能源系统能量交互方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及能源调度技术领域，具体提供了一种针对多子系统的综合能源系统能量交互方法及装置，包括：基于子系统中各设备的有功功率预测值确定子系统下一时段需要的交换功率；基于所述子系统下一时段需要的交换功率控制各子系统进行能量交互。本发明专利技术提供的技术方案，能够动态调整每个综合能源子系统之间的能源冗余与缺额状态，实现综合能源子系统之间的能量交互。能量交互。能量交互。

【技术实现步骤摘要】
一种针对多子系统的综合能源系统能量交互方法及装置


[0001]本专利技术涉及能源调度
，具体涉及一种针对多子系统的综合能源系统能量交互方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，城市智慧能源系统飞速发展，这些智慧能源系统以电为核心，通过冷热电联产单元(CHP)将冷、热、气多个系统连接起来，形成综合能源系统，在系统内部实现能源的再次分配和综合利用，从而达到能源的充分利用和高效运行。
[0003]目前城市中对于智慧能源系统的发展路径，首先按照能源发展和负荷需求，从分布式的小型综合能源子系统开始，随着能源系统规模的不断发展与扩大，慢慢发展成为分散于城市不同位置的多个综合能源子系统。然而，多个综合能源子系统之间的能量分配存在着天然不平衡的情况，使得不同的综合能源子系统具有能量交互的需求，如何采用科学合理的方法对这些综合能源子系统进行能量交互，是亟需解决的重要问题，目前在多个综合能源子系统的能量交互面鲜少有相关研究。

技术实现思路

[0004]为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种针对多子系统的综合能源系统能量交互方法及装置。
[0005]第一方面，提供一种针对多子系统的综合能源系统能量交互方法，所述针对多子系统的综合能源系统能量交互方法包括：
[0006]基于子系统中各设备的有功功率预测值确定子系统下一时段需要的交换功率；
[0007]基于所述子系统下一时段需要的交换功率控制各子系统进行能量交互。
[0008]优选的，所述子系统下一时段需要的交换功率的计算式如下：
[0009]△
P
x,t+
△
t
＝(P
PV,x,t+
△
t
+P
WT,x,t+
△
t
+P
CHP,x,t+
△
t
+P
ES,x,t+
△
t
‑
L
e,x,t+
△
t
‑
L
EV,x,t+
△
t
)
[0010]上式中，
△
P
x,t+
△
t
为子系统x下一时段t+
△
t需要的交换功率，P
PV,x,t+
△
t
为子系统x中光伏系统下一时段t+
△
t输出的有功功率预测值，P
WT,x,t+
△
t
为子系统x中风电系统下一时段t+
△
t输出的有功功率预测值，P
CHP,x,t+
△
t
为子系统x中热电联产设备下一时段t+
△
t输出的有功功率预测值，P
ES,x,t+
△
t
为子系统x中储能设备下一时段t+
△
t输出的有功功率预测值，L
e,x,t+
△
t
为子系统x下一时段t+
△
t常规用电负荷，L
EV,x,t+
△
t
为子系统x下一时段t+
△
t电动汽车充电负荷。
[0011]优选的，所述基于所述子系统下一时段需要的交换功率控制各子系统进行能量交互，包括：
[0012]步骤1.基于所述子系统下一时段需要的交换功率确定能源过剩系统和能源缺额系统；
[0013]步骤2.基于能源过剩系统与能源缺额系统之间的交互能量损耗控制能源过剩系统对能源缺额系统进行能量交互；
[0014]步骤3.更新所述子系统下一时段需要的交换功率，并判断是否满足收敛条件，若是，则结束操作，否则，返回所述步骤1。
[0015]进一步的，所述步骤1包括：
[0016]若子系统下一时段需要的交换功率大于0，则该子系统为能源过剩系统，否则，则该子系统为能源缺额系统。
[0017]进一步的，所述能源过剩系统与能源缺额系统之间的交互能量损耗的计算式如下：
[0018][0019]上式中，EL
ij,t+
△
t
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间的交互能量损耗，p
e,t
为用电价格，a
ij
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间互联的线路阻抗值，
△
P
ij,t+
△
t
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间交换的有功功率最大值，
△
P
ij,t+
△
t
＝min(
△
P
i,t+
△
t
,
△
P
j,t+
△
t
)，U
i
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间线路的始端电压，U
j
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间线路的末端电压，
△
P
i,t+
△
t
为能源过剩系统i下一时段需要的交换功率，
△
P
j,t+
△
t
为能源缺额系统j下一时段需要的交换功率。
[0020]进一步的，所述步骤2包括：
[0021]若能源过剩系统中能源过剩系统i的下一时段需要的交换功率最大且能源过剩系统i与能源缺额系统j之间的交互能量损耗最小，则控制能源过剩系统i向能源缺额系统j进行能量交互。
[0022]进一步的，所述步骤3中，更新所述子系统下一时段需要的交换功率包括：
[0023]更新能源过剩系统i下一时段需要的交换功率为
△
P
i,t+
△
t
‑△
P
ij,t+
△
t
，更新能源缺额系统j下一时段需要的交换功率为
△
P
j,t+
△
t
‑△
P
ij,t+
△
t
。
[0024]进一步的，所述收敛条件包括：各能源缺额系统下一时段需要的交换功率均为0或者各能源过剩系统下一时段需要的交换功率均为0。
[0025]第二方面，提供一种针对多子系统的综合能源系统能量交互装置，所述针对多子系统的综合能源系统能量交互装置包括：
[0026]确定模块，用于基于子系统中各设备的有功功率预测值确定子系统下一时段需要的交换功率；
[0027]控制模块，用于基于所述子系统下一时段需要的交换功率控制各子系统进行能量交互。
[0028]优选的，所述子系统下一时段需要的交换功率的计算式如下：
[0029]△
P
x,t+
△
t
＝(P
PV,x,t+
△
t
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对多子系统的综合能源系统能量交互方法，其特征在于，所述方法包括：基于子系统中各设备的有功功率预测值确定子系统下一时段需要的交换功率；基于所述子系统下一时段需要的交换功率控制各子系统进行能量交互。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子系统下一时段需要的交换功率的计算式如下：
△
P
x,t+
△
t
＝(P
PV,x,t+
△
t
+P
WT,x,t+
△
t
+P
CHP,x,t+
△
t
+P
ES,x,t+
△
t
‑
L
e,x,t+
△
t
‑
L
EV,x,t+
△
t
)上式中，
△
P
x,t+
△
t
为子系统x下一时段t+
△
t需要的交换功率，P
PV,x,t+
△
t
为子系统x中光伏系统下一时段t+
△
t输出的有功功率预测值，P
WT,x,t+
△
t
为子系统x中风电系统下一时段t+
△
t输出的有功功率预测值，P
CHP,x,t+
△
t
为子系统x中热电联产设备下一时段t+
△
t输出的有功功率预测值，P
ES,x,t+
△
t
为子系统x中储能设备下一时段t+
△
t输出的有功功率预测值，L
e,x,t+
△
t
为子系统x下一时段t+
△
t常规用电负荷，L
EV,x,t+
△
t
为子系统x下一时段t+
△
t电动汽车充电负荷。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述子系统下一时段需要的交换功率控制各子系统进行能量交互，包括：步骤1.基于所述子系统下一时段需要的交换功率确定能源过剩系统和能源缺额系统；步骤2.基于能源过剩系统与能源缺额系统之间的交互能量损耗控制能源过剩系统对能源缺额系统进行能量交互；步骤3.更新所述子系统下一时段需要的交换功率，并判断是否满足收敛条件，若是，则结束操作，否则，返回所述步骤1。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：若子系统下一时段需要的交换功率大于0，则该子系统为能源过剩系统，否则，则该子系统为能源缺额系统。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述能源过剩系统与能源缺额系统之间的交互能量损耗的计算式如下：上式中，EL
ij,t+
△
t
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间的交互能量损耗，p
e,t
为用电价格，a
ij
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间互联的线路阻抗值，
△
P
ij,t+
△
t
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间交换的有功功率最大值，
△
P
ij,t+
△
t
＝min(
△
P
i,t+
△
t
,
△
P
j,t+
△
t
)，U
i
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间线路的始端电压，U
j
为能源过剩系统i与能源缺额系统j之间线路的末端电压，
△
P
i,t+
△
t
为能源过剩系统i下一时段需要的交换功率，
△
P
j,t+
△
t
为能源缺额系统j下一时段需要的交换功率。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：若能源过剩系统中能源过剩系统i的下一时段需要的交换功率最大且能源过剩系统i与能源缺额系统j之间的交互能量损耗最小，则控制能源过剩系统i向能源缺额系统j进行能量交互。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，更新所述子系统下一时段需要的交换功率包括：
更新能源过剩系统i下一时段需要的交换功率为
△
P
i,t+
△
t
‑△
P
ij,t+
△
t
，更新能源缺额系统j下一时段需要的交换功率为
△
P
j,t+
△
t
‑△
P
ij,t+
△
t
。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述收敛条件包括：各能源缺额系统下一时段需要的交换功率均为0或者各能源过剩系统下一时段需要的交换功率均为0。9.一种针对多子系统的综合能源系统能量交互装置，其特征在于，所述装置包括：确定模块，用于基于子系统中各设备的有功功率预测值确定子系统下一时段需要的交换功率；控制模块，用于基于所述子系统下一时段需要的...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠慧，李蕊，盛万兴，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：