渔场综合能源系统的优化调度方法、系统、设备和介质技术方案

本发明专利技术提供了一种渔场综合能源系统的优化调度方法、系统、设备和介质，包括：获取渔场综合能源系统的负荷预测数据、各设备参数和各设备输出功率；将所述负荷预测数据、各设备参数和各设备的输出功率输入到预先设置的低碳经济优化调度模型，并对所述低碳经济优化调度模型进行求解，获得渔场综合能源系统的优化调度结果；其中，所述低碳经济优化调度模型是在满足渔场综合能源系统的最小化碳排放量的基础上以渔场综合能源系统日运行成本最小确定的，本发明专利技术的低碳经济优化调度模型兼顾了渔场综合能源系统的经济性和环保性，该优化调度方法可以为渔场综合能源系统的经济环保运行提供依据。供依据。供依据。

【技术实现步骤摘要】
渔场综合能源系统的优化调度方法、系统、设备和介质


[0001]本专利技术属于综合能源系统领域，具体涉及一种渔场综合能源系统的优化调度方法、系统、设备和介质。

技术介绍

[0002]近年来，随着能源短缺和环境污染等问题的日益严重，如何发展清洁能源实现能源可持续发展引起了广泛关注。综合能源系统有助于发挥不同能源之间的互补共济，实现能量的梯级利用。传统渔场作业设备多采用柴油发电机供电，污染大、成本高，渔场清洁能源替代势在必行，清洁替代即在能源生产环节以太阳能、风能等清洁能源替代化石能源进行发电，加快形成清洁能源为主体的能源供应体系。
[0003]目前，针对综合能源系统优化调度方法有很多种，有的调度方法侧重考虑能源系统的能源配合情况，有的调度方法侧重考虑能源系统的运行情况，但现有技术中综合能源系统很少有从经济性和环保性的角度进行系统优化调度，同时也不能激发负荷自主实施需求响应，不能最大程度地利用能源。

技术实现思路

[0004]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提出一种渔场综合能源系统的优化调度方法，包括：
[0005]获取渔场综合能源系统的负荷预测数据、各设备参数和各设备输出功率；
[0006]将所述负荷预测数据、各设备参数和各设备的输出功率输入到预先设置的低碳经济优化调度模型，并对所述低碳经济优化调度模型进行求解，获得渔场综合能源系统的优化调度结果；
[0007]其中，所述低碳经济优化调度模型是在满足渔场综合能源系统的最小化碳排放量的基础上以渔场综合能源系统日运行成本最小确定的。
[0008]优选的，所述低碳经济优化调度模型的构建，包括：
[0009]以一个调度周期为时间间隔，在满足渔场综合能源系统中最小化碳排放量的基础上以渔场综合能源系统日运行成本最小为目标构建目标函数；
[0010]为所述目标函数设定约束条件；
[0011]所述约束条件至少包括下述中的一种或多种：设备出力约束、电负荷平衡约束、热负荷平衡约束、用户侧满意度约束和削峰填谷约束；
[0012]所述设备至少包括下述中的一种或多种：风力发电设备、光伏发电设备、燃气轮机、空气源热泵、燃气锅炉、蓄电池和储热槽。
[0013]优选的，所述目标函数如下：
[0014]minF＝C
buy
+C
gas
+C
om
+C
CO2
[0015]其中，F为目标函数，C
buy
为与电网交互成本，C
gas
为单位天然气价格，C
om
为设备运维成本，C
CO2
为碳交易成本。
[0016]优选的，所述碳交易成本的计算式如下：
[0017][0018]其中，C
CO2
为碳交易成本，E
IES,t
为渔场综合能源系统的碳排放差额，w为碳交易基价，λ为价格增长率，l为碳排放量区间长度。
[0019]优选的，所述电负荷平衡约束如下式所示：
[0020][0021]其中，为电负荷平衡约束时段t中的总电负荷，为t时段燃气轮机输出的电功率，为t时段蓄电池放电功率，为t时段蓄电池充电功率，为时段t中的风电机组的输出功率，为时段t中的光伏机组的输出功率，为时段t中的空气源热泵的输出功率。
[0022]优选的，所述热负荷平衡约束如下式所示：
[0023][0024]其中，为热负荷平衡约束t时段中的总热负荷，为t时段中燃气轮机排出的余热量，为t时段中燃气锅炉的输出热功率，为t时段中蓄热槽的蓄热功率，为t时段中蓄热槽的放热功率。
[0025]优选的，所述用户侧满意度约束如下式所示：
[0026][0027]f
u,min
≤f
u
≤f
u,max
[0028]其中，f
u
为用户侧满意度指标值，f
u,min
为用户侧满意度指标的最小值，f
u,max
为用户侧满意度指标的最大值，T为一个调度周期，v
e
为第一消费电能偏好系数，α
e
为第二消费电能偏好系数，v
h
为第一消费热能偏好系数，α
h
为第二消费热能偏好系数，为电负荷平衡约束时段t中的总电负荷，为热负荷平衡约束时段t中的总热负荷。
[0029]优选的，所述削峰填谷约束如下式所示：
[0030][0031]F
XF,min
≤F
XF
≤F
XF,max
[0032]其中，F
XF
为削峰填谷指标值，F
XF,min
为削峰填谷指标最小值，F
XF,max
为削峰填谷指标最大值，T为一个调度周期，为电负荷平衡约束时段t中的总电负荷，为电负荷平衡约束时段t
‑
1中的总电负荷，为热负荷平衡约束时段t中的总热负荷，为热负荷平衡约束时段t
‑
1中的总热负荷。
[0033]优选的，所述将所述负荷预测数据、各设备参数和各设备的输出功率输入到预先
设置的低碳经济优化调度模型，并对所述低碳经济优化调度模型进行求解，获得渔场综合能源系统的优化调度结果，包括：将所述负荷预测数据、各设备参数和各设备的输出功率输入到预先设置的低碳经济优化调度模型，通过MATLAB环境下Yalmip工具包中的CPLEX对所述低碳经济优化调度模型进行求解，获得渔场综合能源系统的优化调度结果。
[0034]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种渔场综合能源系统的优化调度系统，包括：
[0035]数据获取模块和优化调度结果获取模块；
[0036]所述数据获取模块，用于获取渔场综合能源系统的负荷预测数据、各设备参数和各设备输出功率；
[0037]所述优化调度结果获取模块，用于将所述负荷预测数据、各设备参数和各设备的输出功率输入到预先设置的低碳经济优化调度模型，并对所述低碳经济优化调度模型进行求解，获得渔场综合能源系统的优化调度结果；
[0038]其中，所述低碳经济优化调度模型是在满足渔场综合能源系统的最小化碳排放量的基础上以渔场综合能源系统日运行成本最小确定的。
[0039]优选的，所述优化调度结果获取模块低碳经济优化调度模型的构建，包括：
[0040]以一个调度周期为时间间隔，在满足渔场综合能源系统中最小化碳排放量的基础上以渔场综合能源系统日运行成本最小为目标构建目标函数；
[0041]为所述目标函数设定约束条件；
[0042]所述约束条件至少包括下述中的一种或多种：设备出力约束、电负荷平衡约束、热负荷平衡约束、用户侧满意度约束和削峰填谷约束；
[0043]所述设备至少包括下述中的一种或多种：风力发电设备、光伏发电设备、燃气轮机、空气源热泵、燃气锅炉、蓄电池和储热槽。
[0044]优选的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渔场综合能源系统的优化调度方法，其特征在于，包括：获取渔场综合能源系统的负荷预测数据、各设备参数和各设备输出功率；将所述负荷预测数据、各设备参数和各设备的输出功率输入到预先设置的低碳经济优化调度模型，并对所述低碳经济优化调度模型进行求解，获得渔场综合能源系统的优化调度结果；其中，所述低碳经济优化调度模型是在满足渔场综合能源系统的最小化碳排放量的基础上以渔场综合能源系统日运行成本最小确定的。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低碳经济优化调度模型的构建，包括：以一个调度周期为时间间隔，在满足渔场综合能源系统中最小化碳排放量的基础上以渔场综合能源系统日运行成本最小为目标构建目标函数；为所述目标函数设定约束条件；所述约束条件至少包括下述中的一种或多种：设备出力约束、电负荷平衡约束、热负荷平衡约束、用户侧满意度约束和削峰填谷约束；所述设备至少包括下述中的一种或多种：风力发电设备、光伏发电设备、燃气轮机、空气源热泵、燃气锅炉、蓄电池和储热槽。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标函数如下：minF＝C
buy
+C
gas
+C
om
+C
CO2
其中，F为目标函数，C
buy
为与电网交互成本，C
gas
为单位天然气价格，C
om
为设备运维成本，C
CO2
为碳交易成本。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述碳交易成本的计算式如下：其中，C
CO2
为碳交易成本，E
IES,t
为渔场综合能源系统的碳排放差额，w为碳交易基价，λ为价格增长率，l为碳排放量区间长度。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电负荷平衡约束如下式所示：其中，为电负荷平衡约束时段t中的总电负荷，为t时段燃气轮机输出的电功率，为t时段蓄电池放电功率，为t时段蓄电池充电功率，为时段t中的风电机组的输出功率，为时段t中的光伏机组的输出功率，为时段t中的空气源热泵的输出功率。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述热负荷平衡约束如下式所示：其中，为热负荷平衡约束t时段中的总热负荷，为t时段中燃气轮机排出的余热量，为t时段中燃气锅炉的输出热功率，为t时段中蓄热槽的蓄热功率，为t时段中蓄热槽的放热功率。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用户侧满意度约束如下式所示：f
u,min
≤f
u
≤f
u,max
其中，f
u
为用户侧满意度指标值，f<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新鹤，王松岑，肖宇华，林晶怡，芋耀贤，钟鸣，刘铠诚，贾晓强，邵康，袁俊球，曹健，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司常州供电分公司国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：