一种计及异质能流的综合能源系统调控方法及系统技术方案

本发明专利技术属于综合能源系统调控技术领域，提供了一种计及异质能流的综合能源系统调控方法及系统，包括：获取历史调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率，采用时间序列预测模型，预测出待调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率；基于预测出的待调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率，在约束条件下，通过最小化目标函数，得到待调控周期内各时刻的各设备的出力；在待调控周期开始时，基于各设备的出力向计及异质能流的综合能源系统内的各设备发送调控指令。实现了在满足用户负荷需求的前提下，有效地安排各设备的出力。各设备的出力。各设备的出力。

【技术实现步骤摘要】
一种计及异质能流的综合能源系统调控方法及系统


[0001]本专利技术属于综合能源系统调控
，尤其涉及一种计及异质能流的综合能源系统调控方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]综合能源系统是含有多种异质能流耦合的多能源系统，各类异质能流具有不同的传输特征，不同的能量形式相互转化、相互影响。多能协同的应用有效地解决了传统能源系统中各种能源网络之间的相对独立和松耦合问题。
[0004]然而，随着天然气管网、电网和热网之间耦合程度的加深，如何协调各管网实现计及异质能流的综合能源系统内各设备的出力提出了新的挑战。目前，计及异质能流的综合能源系统根据设定的调控计划指令进行调控，这种方法难以满足用户负荷需求。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种计及异质能流的综合能源系统调控方法及系统，实现了在满足用户负荷需求的前提下，有效地安排各设备的出力。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面提供一种计及异质能流的综合能源系统调控方法，其包括：
[0008]获取历史调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率，采用时间序列预测模型，预测出待调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率；
[0009]基于预测出的待调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率，在约束条件下，通过最小化目标函数，得到待调控周期内各时刻的各设备的出力；
[0010]在待调控周期开始时，基于各设备的出力向计及异质能流的综合能源系统内的各设备发送调控指令。
[0011]进一步地，所述约束条件包括电功率平衡约束：
[0012]P
e
‑
load
(t)+P
EES
‑
char
(t)＝P
e
‑
grid
(t)+P
WT
(t)+P
PV
(t)+P
cchp
(t)η
g
‑
e
+P
EES
‑
dis
(t)
[0013]其中，P
e
‑
load
(t)为待调控周期内第t个时刻的电负荷功率；P
EES
‑
char
(t)为待调控周期内第t个时刻的电储能的充电功率；P
e
‑
grid
(t)为待调控周期内第t个时刻的综合能源系统与外网之间的交换功率；P
WT
(t)是待调控周期内第t个时刻的风力发电机的功率；P
PV
(t)是待调控周期内第t个时刻的光伏发电机的功率；P
cchp
(t)为待调控周期内第t个时刻的冷热电联产的输出功率；η
g
‑
e
为冷热电联产的电效率；P
EES
‑
dis
(t)为待调控周期内第t个时刻的电储能的放电功率。
[0014]进一步地，所述约束条件包括热功率平衡约束：
[0015]P
t
‑
load
(t)+P
TES_char
(t)＝P
cchp
(t)η
g
‑
t
+P
GB
(t)η
GB
+P
TES_dis
(t)
[0016]其中，P
t
‑
load
(t)为待调控周期内第t个时刻的热负荷功率；P
TES
‑
char
(t)为待调控周期内第t个时刻的热储能的充电功率；P
cchp
(t)为待调控周期内第t个时刻的冷热电联产的输出功率；η
g
‑
t
是冷热电联产的热效率；P
GB
(t)为待调控周期内第t个时刻的燃气锅炉的输出功率；η
GB
为燃气锅炉的输出效率；P
TES
‑
dis
(t)为待调控周期内第t个时刻的热储能的放电功率。
[0017]进一步地，所述约束条件包括气功率平衡约束：
[0018]P
ng_load
(t)+P
NGES_char
(t)+P
GB
(t)+P
cchp
(t)＝P
ng
‑
grid
(t)+P
NGES_dis
(t)
[0019]其中，P
ng_load
(t)为待调控周期内第t个时刻的天然气负荷功率；P
NGES
‑
char
(t)为待调控周期内第t个时刻的天然气储能的充电功率；P
GB
(t)为待调控周期内第t个时刻的燃气锅炉的输出功率；P
cchp
(t)为待调控周期内第t个时刻的冷热电联产的输出功率；P
ng
‑
grid
(t)为待调控周期内第t个时刻的天然气与电网之间的交换功率；P
NGES
‑
dis
(t)为待调控周期内第t个时刻的天然气储能的放电功率。
[0020]进一步地，所述约束条件包括冷热电联供运行约束：
[0021][0022]0≤P
cchp
(t)≤P
cchpn
(t)
[0023][0024]其中，为气源的天然气供应量；和为气源的最小和最大天然气供应量；θ
b
为天然气管道节点的压力；和为天然气管道节点的最小和最大压力；和是加压站的最小和最大压缩比；P
cchpn
(t)为待调控周期内第t个时刻的燃气锅炉的额定功率；和分别为待调控周期内第t个时刻的燃气锅炉爬升率的上限和下限。
[0025]进一步地，所述各设备的出力包括综合能源系统与外网之间的交换功率、天然气与外网之间的交换功率、电网与外网之间的交换功率、冷热电联产的输出功率、燃气锅炉的输出功率、产电装置的功率、产热装置的功率、气源的天然气供应量、电储能的充电功率、热储能的充电功率、天然气储能的充电功率、电储能的放电功率、热储能的放电功率、天然气储能的放电功率、风力发电机的功率和光伏发电机的功率。
[0026]本专利技术的第二个方面提供一种计及异质能流的综合能源系统调控系统，其包括：
[0027]负荷功率预测模块，其被配置为：获取历史调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率，采用时间序列预测模型，预测出待调控周期内各时刻的用户的电负荷功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及异质能流的综合能源系统调控方法，其特征在于，包括：获取历史调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率，采用时间序列预测模型，预测出待调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率；基于预测出的待调控周期内各时刻的用户的电负荷功率、热负荷功率和天然气负荷功率，在约束条件下，通过最小化目标函数，得到待调控周期内各时刻的各设备的出力；在待调控周期开始时，基于各设备的出力向计及异质能流的综合能源系统内的各设备发送调控指令。2.如权利要求1所述的一种计及异质能流的综合能源系统调控方法，其特征在于，所述约束条件包括电功率平衡约束：P
e
‑
load
(t)+P
EES
‑
char
(t)＝P
e
‑
grid
(t)+P
WT
(t)+P
PV
(t)+P
cchp
(t)η
g
‑
e
+P
EES
‑
dis
(t)其中，P
e
‑
load
(t)为待调控周期内第t个时刻的电负荷功率；P
EES
‑
char
(t)为待调控周期内第t个时刻的电储能的充电功率；P
e
‑
grid
(t)为待调控周期内第t个时刻的综合能源系统与外网之间的交换功率；P
WT
(t)是待调控周期内第t个时刻的风力发电机的功率；P
PV
(t)是待调控周期内第t个时刻的光伏发电机的功率；P
cchp
(t)为待调控周期内第t个时刻的冷热电联产的输出功率；η
g
‑
e
为冷热电联产的电效率；P
EES
‑
dis
(t)为待调控周期内第t个时刻的电储能的放电功率。3.如权利要求1所述的一种计及异质能流的综合能源系统调控方法，其特征在于，所述约束条件包括热功率平衡约束：P
t
‑
load
(t)+P
TES_char
(t)＝P
cchp
(t)η
g
‑
t
+P
GB
(t)η
GB
+P
TES_dis
(t)其中，P
t
‑
load
(t)为待调控周期内第t个时刻的热负荷功率；P
TES
‑
char
(t)为待调控周期内第t个时刻的热储能的充电功率；P
cchp
(t)为待调控周期内第t个时刻的冷热电联产的输出功率；η
g
‑
t
是冷热电联产的热效率；P
GB
(t)为待调控周期内第t个时刻的燃气锅炉的输出功率；η
GB
为燃气锅炉的输出效率；P
TES
‑
dis
(t)为待调控周期内第t个时刻的热储能的放电功率。4.如权利要求1所述的一种计及异质能流的综合能源系统调控方法，其特征在于，所述约束条件包括气功率平衡约束：P
ng_load
(t)+P
NGES_char
(t...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏振，石立国，安树怀，张发骏，牛庆达，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：