本发明专利技术公开了一种考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，包括获取目标综合能源系统的数据信息；计算目标综合能源系统的日运行成本、日运行能效和日运行能级平衡系数；构建目标综合能源系统的多目标调度模型并求解；根据求解结果完成目标综合能源系统的多目标调度。本发明专利技术还公开了一种实现所述考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法的系统。本发明专利技术考虑了不同能量品质的差异，兼顾了系统运行经济性、供需两侧能量数量与品质的平衡程度，因此本发明专利技术不仅能够实现综合能源系统的多目标调度，而且能够有效降低能量损失，实现系统的高效稳定运行，而且可靠性高、精确性好且整体效率较高。
1、随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保障电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一。
2、目前，环境问题日益严重，综合能源系统包括了电、气、热等多种形式的能源，能够通过多种形式能源之间的互补来实现降低成本和提高能效，进而保证电能的稳定可靠供应。因此，对于综合能源系统的调度，就显得尤为重要。
3、传统的综合能源系统调度方案，通常都基于热力学第一定律，从能量数量的角度对系统进行分析，重点关注系统能效。但是，综合能源系统中的多种能量，其本质上是不同的，其能量品质也不相同；现今的综合能源系统的调度方案并未考虑这方面的内容，这使得现今的调度方案在调度精确性和整体最优化方面，依旧存在缺陷，进而使得综合能源系统的调度过程节能性较差，影响能源系统的经济高效运行。
>5、s2.根据步骤s1获取的数据信息，计算目标综合能源系统的日运行成本、日运行能效和日运行能级平衡系数；6、s3.根据步骤s2得到的数据信息，构建目标综合能源系统的多目标调度模型；
7、s4.对步骤s3构建的多目标调度模型进行求解；
8、s5.根据步骤s4得到的求解结果，完成目标综合能源系统的多目标调度。
9、步骤s2所述的日运行成本，具体为采用如下步骤进行计算：
10、采用如下算式计算目标综合能源系统的日运行成本ct：
11、ct＝ce+cc
12、式中ce为目标综合能源系统的日购能成本且ce,t为t时刻的单位电价，cg,t为t时刻的单位气价，pe,t为t时刻目标综合能源系统向上级能源网络的购电量，vg,t为t时刻目标综合能源系统向上级能源网络的购气量；cc为目标综合能源系统的碳排放成本且δe为目标综合能源系统所购电能的碳排放因子，δg为目标综合能源系统所购天然气的碳排放因子，cc为碳税。
13、若上级能源网络所供应的电能为原煤发电的电能，则目标综合能源系统所购电能的碳排放因子δe的计算式为δrc为原煤对应的碳排放因子，ηe-sc为电-标煤转换系数，ηrc-sc为原煤-标煤转换系数。
14、步骤s2所述的日运行能效，具体为采用如下步骤进行计算：
15、采用如下算式计算目标综合能源系统的日运行能效ηen：
16、
17、式中enout,t为目标综合能源系统在t时刻的输出能量；enin,t为目标综合能源系统在t时刻的输入能量。
18、步骤s2所述的日运行能级平衡系数，具体为采用如下步骤进行计算：
19、采用如下算式计算目标综合能源系统在供给侧的能级el,in：
20、
21、式中exin,t为目标综合能源系统在t时刻的输入且exin,t＝λenin,t；enin,t为目标综合能源系统在t时刻的输入能量；
22、采用如下算式计算目标综合能源系统在需求侧的能级el,out：
23、
24、式中exoutt为目标综合能源系统在t时刻的输出且exout,t＝λenout,t；enout,t为目标综合能源系统在t时刻的输出能量；
25、λ为能量对应的能质系数，且取值规则如下：
26、若能量为电能，则λ＝1；
27、若能量为天然气，则tb为天然气理论燃烧温度，ta为环境温度；
28、若能量为热水供热，则t1为热水的供水温度，t2为热水的回水温度；
29、若能量为蒸汽供热，则ts为蒸汽温度；
30、若能量为太阳能，则λ＝0；
31、最后，计算目标综合能源系统的日运行能级平衡系数ηel为
32、
33、步骤s3所述的根据步骤s2得到的数据信息，构建目标综合能源系统的多目标调度模型，具体包括如下步骤：
34、采用如下算式作为目标综合能源系统的多目标调度目标函数：
35、
36、式中f1为经济性目标函数；f2为能量平衡目标函数；f3为能质平衡目标函数；
37、采用如下算式作为目标综合能源系统的多目标调度约束条件：
38、功率平衡约束：
39、
40、式中为上级能源网络在t时刻向目标综合能源系统供应的电功率；为t时刻热电联产机组供应的电功率；为t时刻电锅炉消耗的电功率；为目标综合能源系统在t时刻的电负荷；为上级能源网络在t时刻向目标综合能源系统供应的气功率；为t时刻热电联产机组消耗的气功率；为t时刻燃气锅炉消耗的气功率；为目标能源系统t时刻的气负荷；为热电联产机组在t时刻供应的热功率；为燃气锅炉在t时刻供应的热功率；为电锅炉在t时刻供应的热功率；为目标能源系统t时刻的热负荷；
41、运行约束：
42、
43、式中为热电联产机组的最小允许出力；为热电联产机组的最大允许出力；为热电联产机组爬坡率的下限值；δptchp为t时刻热电联产机组输出功率的变化量；为热电联产机组爬坡率的上限值；为燃气锅炉的最小允许出力；为燃气锅炉的最大允许出力；为电锅炉的最小允许出力；为电锅炉的最大允许出力；
44、购电量与购气量约束：
45、
46、式中为上级电网向目标综合能源系统供应电功率的下限值；为上级电网向目标综合能源系统供应电功率的上限值；为上级电网向综合能源系统供应气功率的下限值；为上级电网向综合能源系统供应气功率的上限值。
47、步骤s4所述的对步骤s3构建的多目标调度模型进行求解，具体包括如下步骤：
48、获取输入数据；
49、初始化：初始化多目标粒子群算法参数，并随机生成粒子群的位置和速度信息；所述参数包括种群大小、最大迭代次数和存档大小；粒子群中的一个粒子表示一组目标综合能源系统的调度方案；
50、非支配排序：计算每个粒子的适应度值，并根据支配关系将粒子群中的非劣解复制到外部档案；所述的适应度值包括日运行成本、日运行能效和日运行能级平衡系数；
51、更新个体最优位置与全局最优位置：对外部档案集划分网格，计算粒子的密度信息，以粒子密度越低越容易被选中为原则，采用轮盘赌法选择全局最优位置；根据个体最优位置与全局最优位置搜寻最优解；
...
【技术保护点】
1.一种考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于步骤S2所述的日运行成本，具体为采用如下步骤进行计算：
3.根据权利要求2所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于若上级能源网络所供应的电能为原煤发电的电能，则目标综合能源系统所购电能的碳排放因子δe的计算式为δrc为原煤对应的碳排放因子，ηe-sc为电-标煤转换系数，ηrc-sc为原煤-标煤转换系数。
4.根据权利要求2所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于步骤S2所述的日运行能效，具体为采用如下步骤进行计算：
5.根据权利要求4所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于步骤S2所述的日运行能级平衡系数，具体为采用如下步骤进行计算：
6.根据权利要求5所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于步骤S3所述的根据步骤S2得到的数据信息，构建目标综合能源系统的多目标调度模型，具体包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于步骤S4所述的对步骤S3构建的多目标调度模型进行求解，具体包括如下步骤：
8.一种实现权利要求1～7之一所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法的系统，其特征在于包括数据获取模块、第一计算模块、模型构建模块、模型求解模块和系统调度模块；数据获取模块、第一计算模块、模型构建模块、模型求解模块和系统调度模块依次串联；数据获取模块用于获取目标综合能源系统的数据信息，并将数据上传第一计算模块；第一计算模块用于根据接收到的数据，计算目标综合能源系统的日运行成本、日运行能效和日运行能级平衡系数，并将数据上传模型构建模块；模型构建模块用于根据接收到的数据，构建目标综合能源系统的多目标调度模型，并将数据上传模型求解模块；模型求解模块用于根据接收到的数据，对构建的多目标调度模型进行求解，并将数据上传系统调度模块；系统调度模块用于根据接收到的数据，完成目标综合能源系统的多目标调度。
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【技术特征摘要】
1.一种考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于步骤s2所述的日运行成本，具体为采用如下步骤进行计算：
3.根据权利要求2所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于若上级能源网络所供应的电能为原煤发电的电能，则目标综合能源系统所购电能的碳排放因子δe的计算式为δrc为原煤对应的碳排放因子，ηe-sc为电-标煤转换系数，ηrc-sc为原煤-标煤转换系数。
4.根据权利要求2所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于步骤s2所述的日运行能效，具体为采用如下步骤进行计算：
5.根据权利要求4所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于步骤s2所述的日运行能级平衡系数，具体为采用如下步骤进行计算：
6.根据权利要求5所述的考虑能量量质平衡的综合能源系统多目标调度方法，其特征在于步骤s3所述的根据步骤s2得到的数据信息，构...
【专利技术属性】
技术研发人员：李家熙，文明，周卓敏，张欣杨，黄鸿奕，文博，于宗超，刘晓丹，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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