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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源管控,尤其涉及一种电热综合能源系统的经济调度方法及装置、设备及介质。
技术介绍
1、日益增长的能源消耗与环境压力推动了低碳绿色能源网络技术的变革,城市作为能源消费和变革的主体,其正向多能流、多动态的复杂能源网络转变。集中供热系统网络作为城市能源网络的重要组成部分,通过其与电力系统、天然气系统的互联互通及能量优化管理,可以显著提高能源系统的综合利用效率以及可再生能源的消纳能力。
2、不同能源网络之间的运行和管理的时间尺度存在较大差异,多能源网络属于不同公司管理和运营,其交互的信息十分有限,在联合仿真与运行优化的过程中还需要关注信息保护。
3、由于热网模型是一组偏微分-代数方程组,现有的一种主流方法是通过时空分段将管道模型差分化处理,根据边界条件和初始条件对系统内的状态分布进行递推计算。
4、然而,为保证计算准确,在各管道上所需的分段数一般较大,使得整个递推过程计算效率较低,增大了运行优化的计算效率。
5、故目前缺少可降低电热综合能源系统的运行优化的计算效率的手段。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种电热综合能源系统的经济调度方法及装置、设备及介质,可以解决现有技术中的缺少可降低电热综合能源系统的运行优化的计算效率的手段。
2、为实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种电热综合能源系统的经济调度方法,所述方法包括:
3、根据解析法构建热网模型;
4、基于温度传输路径划分
5、利用所述热网模型、热网可行域模型以及预设的电网侧经济运行约束,建立所述电热综合能源系统的目标函数;
6、求解所述目标函数,确定所述电热综合能源系统的最佳经济调度方案。
7、在一种可行实现方式中,所述热网可行域模型作为所述目标函数的热网侧经济运行约束,则所述求解所述目标函数,确定所述电热综合能源系统的最佳经济调度方案,包括:
8、基于热网侧经济运行约束以及电网侧经济运行约束,以最小化运行成本为目标求解所述目标函数,确定最佳供电成本及最佳供热成本;
9、基于所述最佳供电成本确定电网侧的目标供电功率;
10、基于所述最佳热成本确定热网侧的目标供热功率,所述最佳经济调度方案至少包括所述目标供电功率及所述目标供热功率。
11、在一种可行实现方式中,所述目标函数至少包括如下数学表达式:
12、
13、其中,所述目标函数的约束条件包括热网侧经济运行约束、电网侧经济运行约束以及热电联产经济运行约束;
14、式中,minf为最小化运行成本,k1i、k2i以及k3i均为电网节点i处的发电机的成本系数,μ2j为热网节点j处的热电联产机组输出热功率的成本系数,为供电成本,为供热成本;pgi为电网节点i处的供电功率,φj为热网节点j处的供热功率。
15、在一种可行实现方式中,所述热网模型包括如下数学表达式:
16、节点温度混合方程:
17、
18、式中,θh为热网的节点集合,φh为热网的管道集合,和分别表示以热网节点j为入口节点和出口节点的热网管道集合,m表示质量流量,t为温度变量,上标“o”和“i”分别为管道出口和管道入口的变量标识;
19、管道温度传输方程:
20、
21、式中,v为水流流速,c为水的比热容,t为温度,λi为管道的热阻系数,ζ(x)为初始条件,描述了0时刻的管道温度分布,为边界条件,描述了管道入口温度的时序分布;
22、节点换热器方程:
23、
24、式中,φ为热功率,上标“s”和“r”分别为供水网和回水网的变量标识;
25、节点-管道温度连续性方程:
26、
27、式中,i为管道入口的变量标识,tk为热网节点k的温度,为管道b的管道入口温度,为以热网节点k为入口节点的热网管道集合;
28、解析法处理后的管道温度传输方程的代数方程:
29、
30、式中,σ为单位阶跃函数,当t≥0时,σ(t)=1;否则,σ(t)=0,l为管道长度。
31、在一种可行实现方式中,所述热网可行域模型包括如下数学表达式:
32、在热网的供水网中热源节点和热负荷节点的映射关系:
33、
34、在热网的回水网中热源节点和热负荷节点的映射关系:
35、
36、式中,和分别为热网中的热源节点和热负荷节点集合,ξij为热网节点i和热网节点j之间的传输路径集,为热网节点i和热网节点j之间的传输路径集中的第p条路径,ζs和ζr分别为供水网和回水网中的初始条件;为供水温度;为回水温度;为热网节点i和热网节点j之间第p条传输路径的分流系数,dy为管道的传输延时和分别为边界条件的传输系数;
37、在热网中热源节点和热负荷节点处供水温度和回水温度的上下限约束:
38、
39、式中,和为t时刻热网节点处供水温度的下限和上限;和为t时刻热网节点j处回水温度的下限和上限。
40、在一种可行实现方式中,所述电网侧经济运行约束包括如下数学表达式:
41、电力支路的功率守恒方程:
42、
43、
44、式中,θe为电力系统的节点集,pij和qij分别为电力节点i和电力节点j之间传输的有功功率和无功功率,v和θ分别为节点电压幅值和相角,bij和gij分别为电力节点i和电力节点j之间的电导和电纳,θij分别为电力节点i和电力节点j之间的相角差;
45、电力节点的功率守恒方程:
46、
47、
48、式中,pgi和pli为电力节点i处的有功输出和有功负荷,qgi和qli为电力节点i处的无功输出和无功负荷;
49、电力支路的传输功率限方程:
50、
51、式中,sij,max为电力节点i和电力节点j之间传输的最大视在功率;
52、节点电压幅值和相角限方程:
53、vi,min≤vi≤vi,max,-π≤θi≤πi∈θe;
54、式中,vi,min和vi,max分别为电力节点i的电压幅值下限和上限;
55、发电机容量限方程:
56、pg,i,min≤pg,i≤pg,i,max,qg,i,min≤qg,i≤qg,i,maxi∈θe;
57、式中,pg,i,min和pg,i,max分别为电力节点i处发电机输出有功功率的下限和上限,qg,i,min和qg,i,max分别为电力节点i处发电机输出无功功率的下限和上限。
58、在一种可行实现方式中,所述热电联产经济运行约束包括如下数学表达式:
59、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电热综合能源系统的经济调度方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述热网可行域模型作为所述目标函数的热网侧经济运行约束,则所述求解所述目标函数,确定所述电热综合能源系统的最佳经济调度方案,包括:
3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述目标函数至少包括如下数学表达式:
4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述热网模型包括如下数学表达式:
5.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述热网可行域模型包括如下数学表达式:
6.根据权利要求5所述方法,其特征在于,所述电网侧经济运行约束包括如下数学表达式:
7.根据权利要求6所述方法,其特征在于,所述热电联产经济运行约束包括如下数学表达式:
8.一种电热综合能源系统的经济调度装置,其特征在于,所述装置包括:
9.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备,包括存
...【技术特征摘要】
1.一种电热综合能源系统的经济调度方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述热网可行域模型作为所述目标函数的热网侧经济运行约束,则所述求解所述目标函数,确定所述电热综合能源系统的最佳经济调度方案,包括:
3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述目标函数至少包括如下数学表达式:
4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述热网模型包括如下数学表达式:
5.根据权利要求4所述方法,其特征在于,所述热网可行域模型包括如下数学表达式:
6.根据权利要求5所述方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:张浩,陆海,罗恩博,劳江宁,张元龙,陈晓云,徐吉用,解郭,李艳,王一帆,翟苏巍,聂永杰,
申请(专利权)人:云南电网有限责任公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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