一种基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法包括：基于园区现有的综合能源系统建立电

【技术实现步骤摘要】
一种基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法


[0001]本专利技术涉及综合能源的优化调度
，具体为一种基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法。

技术介绍

[0002]随着经济的飞跃发展，企业对能源的多样化的需求也越来越多，未来能源的发展将由单一的能源系统向综合能源系统转变，综合能源系统是指利用先进的物理信息技术和创新的管理模式，整合一定范围内的化石燃料、风能、光能、电能等多种能源，实现多种不同性质的能源子系统之间的协调规划、优化运行、协同管理、交互响应，以达到互补互济的目的，综合能源系统利用“互联网+”、大数据、物联网等新的智能控制技术，打破传统能源供应系统相对独立、难以协同的桎梏，实现能源供应向分布式、多向性、低碳化、节约化、精细化及智能化转型，满足不同形态的用能需求，为综合能源企业有效降低能耗和服务成本，提高能源使用效率。
[0003]当前综合能源系统主要包含燃机设备、余热锅炉设备、电制冷机组、烟气热水溴化锂机组、燃气锅炉、光伏系统、储能系统等设备，整个系统比较复杂，在运行过程中存在着由于设备的种类众多，各自为政，单体能源设备生产自动化程度较高，但涉及多种能源的生产计划调度、区域调度等方案比较单一，主要依赖人工调度的方式，该调度方式实时性和准确性较低，既无法做到整个综合能源系统的整体联动调节控制，也无法从综合能源系统整体出发，实现综合能源系统源网荷储的整体协同优化，最终导致整个综合能源系统能源利用率较低，综合能源服务企业能源生产成本过高。
[0004]因此，本专利技术在考虑综合能源站安全生产基础上，综合终端用户用能需求、能源站能源设备特性等因素实现，提供一种基于多种能源协调互补的区域型综合能源系统智能优化调度方法，改变各能源供用系统单独运行、独立规划的传统模式，同时对电、气、冷、热各供用能环节进行协调优化，合理安排各能源子系统出力，显著提升综合能源系统供用能效率和可靠性。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法，包括：基于园区现有的综合能源系统建立电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型，通过所述电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型构建出综合能源系统能源流向平衡图；根据综合能源各子系统设备出力特性确定所述电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型的约束条件，并建立基于综合能源系统运行成本最低的优化调度目标函数；利用线性规划模型的0
‑
1混合整数规划
模型求解所述优化调度目标函数的最优解，实现对区域综合能源系统的智能优化调度。
[0008]作为本专利技术所述的基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法的一种优选方案，其中：所述电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型包括燃气内燃机模型、余热溴化锂机组模型、电制冷机组模型、储能模型、电热泵系统模型、储热装置模型；
[0009]所述燃气内燃机模型的计算包括，
[0010]P
GE
＝P
GE
/η
GE
‑
P
WH
[0011][0012]其中，P
GE
表示燃气内燃机发电功率，η
GE
表示燃气内燃机发电效率，P
WH
表示燃气内燃机可利用的余热，η
低温缸套水
表示燃气内燃机低温缸套水缸套水占燃气内燃机输入热量的比例；
[0013]所述余热溴化锂机组模型的计算包括，
[0014]P
AC
＝COP
AC
×
P
WH
×
η
WH
[0015]其中，P
AC
表示余热溴化锂机组制冷功率，COP
AC
表示余热溴化锂机组制冷性能系数，η
WH
表示燃气内燃机可利用的余热的发电效率；
[0016]所述电制冷机组模型的计算包括，
[0017]P
EC
＝COP
EC
×
p
EC
[0018]其中，P
EC
表示电制冷机组制冷功率，COP
EC
表示电制冷机组制冷性能系数，p
EC
表示电制冷机输入电功率；
[0019]所述储能模型的计算包括，
[0020][0021]其中，表示充放电后电能存储系统的储能量，表示充放电前电能存储系统的储能量，σ
ES
表示电能存储系统的自放电率，P
ESC
表示电能存储系统的充电功率，η
ESC
表示电能存储系统的充电功率，P
ESD
表示电能存储系统的放电功率，η
ESD
表示电能存储系统的放电功率；
[0022]所述电热泵系统模型的计算包括，
[0023]P
HP
＝COP
HP
×
p
HP
[0024]其中，P
HP
表示电热泵制热功率，COP
HP
表示电热泵制热性能系数，p
HP
表示电热泵输入电功率；
[0025]所述储热装置模型的计算包括，
[0026][0027]其中，表示充放热后热能存储系统的储热量，表示充放热前热能存储系统的储热量，σ
HS
表示热能存储系统的自放热率，P
HSC
表示热能存储系统的充热功率，η
HSC
表示热能存储系统的充热效率，P
HSD
表示热能存储系统的放热功率，η
HSD
表示热能存储系统的放热效率。
[0028]作为本专利技术所述的基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法的一种优选方案，其中：所述综合能源系统能源流向平衡图的构建包括，
[0029]根据所述电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型的组成和结构特征，选用能源母线方式
构建出综合能源系统能源流向平衡图，所述综合能源系统能源流向平衡图包括电力母线能量平衡、冷水母线能量平衡以及热水母线能量平衡；
[0030]所述电力母线能量平衡的计算包括，
[0031]P
GE
+P
PV
+P
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法，其特征在于，包括：基于园区现有的综合能源系统建立电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型，通过所述电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型构建出综合能源系统能源流向平衡图；根据综合能源各子系统设备出力特性确定所述电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型的约束条件，并建立基于综合能源系统运行成本最低的优化调度目标函数；利用线性规划模型的0
‑
1混合整数规划模型求解所述优化调度目标函数的最优解，实现对区域综合能源系统的智能优化调度。2.如权利要求1所述的基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法，其特征在于：所述电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型包括燃气内燃机模型、余热溴化锂机组模型、电制冷机组模型、储能模型、电热泵系统模型、储热装置模型；所述燃气内燃机模型的计算包括，P
GE
＝P
GE
/η
GE
‑
P
WH
其中，P
GE
表示燃气内燃机发电功率，η
GE
表示燃气内燃机发电效率，P
WH
表示燃气内燃机可利用的余热，η
低温缸套水
表示燃气内燃机低温缸套水缸套水占燃气内燃机输入热量的比例；所述余热溴化锂机组模型的计算包括，P
AC
＝COP
AC
×
P
WH
×
η
WH
其中，P
AC
表示余热溴化锂机组制冷功率，COP
AC
表示余热溴化锂机组制冷性能系数，η
WH
表示燃气内燃机可利用的余热的发电效率；所述电制冷机组模型的计算包括，P
EC
＝COP
EC
×
p
EC
其中，P
EC
表示电制冷机组制冷功率，COP
EC
表示电制冷机组制冷性能系数，p
EC
表示电制冷机输入电功率；所述储能模型的计算包括，其中，表示充放电后电能存储系统的储能量，表示充放电前电能存储系统的储能量，σ
ES
表示电能存储系统的自放电率，P
ESC
表示电能存储系统的充电功率，η
ESC
表示电能存储系统的充电功率，P
ESD
表示电能存储系统的放电功率，η
ESD
表示电能存储系统的放电功率；所述电热泵系统模型的计算包括，P
HP
＝COP
HP
×
p
HP
其中，P
HP
表示电热泵制热功率，COP
HP
表示电热泵制热性能系数，p
HP
表示电热泵输入电功率；所述储热装置模型的计算包括，其中，表示充放热后热能存储系统的储热量，表示充放热前热能存储系统的储热量，σ
HS
表示热能存储系统的自放热率，P
HSC
表示热能存储系统的充热功率，η
HSC
表示热能存
储系统的充热效率，P
HSD
表示热能存储系统的放热功率，η
HSD
表示热能存储系统的放热效率。3.如权利要求1或2所述的基于多能互补的区域综合能源系统智能优化调度方法，其特征在于：所述综合能源系统能源流向平衡图的构建包括，根据所述电
‑
气
‑
冷
‑
热综合能源系统模型的组成和结构特征，选用能源母线方式构建出综合能源系统能源流向平衡图，所述综合能源系统能源流向平衡图包括电力母线能量平衡、冷水母线能量平衡以及热水母线能量平衡；所述电力母线能量平衡的计算包括，P
GE
+P
PV
+p
grid
+P
ESD
＝E
EC
+P
HP
+P
ESC
+L
E
其中，P
PV
表示光伏发电功率，P
grid
表示购入电网电功率，L
E
表示电负荷；所述冷水母线能量平衡的计算包括，P
EC
×
COP
EC
+P
WH
×
η
WH
×
COP
AC
＝L
CA
其中，L
CA
表示冷负...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，谭润涛，张敏，熊鹏宇，范登程，刘放敏，段方成，何德成，
申请(专利权)人：湖南大唐先一科技有限公司，
类型：发明
国别省市：