【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及綜合能源優(yōu)化調(diào)度，尤其涉及一種考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法。
技術(shù)介紹
1、綜合能源系統(tǒng)(integrated?energy?system，ies)能夠整合傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的電能、氣能、熱能等多種資源，兼顧能源系統(tǒng)的低碳性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，已成為當(dāng)前能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。以風(fēng)電、光伏為代表的清潔能源系統(tǒng)可為綜合能源系統(tǒng)提供充足的電力，但其自身的不確定因素也會對綜合能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。另外，綜合能源系統(tǒng)中各儲能設(shè)備的合理調(diào)度能夠達(dá)到削峰填谷的作用，然而現(xiàn)有的綜合能源系統(tǒng)對碳排放，以及應(yīng)對綜合能源系統(tǒng)內(nèi)部可再生能源和負(fù)荷的不確定性缺乏深入研究。
2、為此，我們設(shè)計(jì)出了一種考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法來解決以上問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)為約束綜合能源系統(tǒng)碳排放、應(yīng)對綜合能源系統(tǒng)內(nèi)部可再生能源和負(fù)荷的不確定性問題，提出基于改進(jìn)的信息間隙決策理論的考慮源荷不確定性和含多種類型儲能資源的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略，為多源綜合能源系統(tǒng)提供更精確的動(dòng)態(tài)運(yùn)行指導(dǎo)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用了如下技術(shù)方案：
3、考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，包括以下步驟：
4、s1步驟，在供能側(cè)引入風(fēng)光出力相關(guān)性約束，并結(jié)合負(fù)荷側(cè)電、冷、熱多類型資源和儲能資源的需求響應(yīng)特性，建立綜合能源系統(tǒng)電、冷、熱負(fù)荷以及儲能模型；
5
6、s3步驟，采用基于改進(jìn)的信息間隙決策方法對源荷兩端的風(fēng)、光、電和氣的不確定因素進(jìn)行建模；
7、s4步驟，建立魯棒模型與機(jī)會模型并求解，實(shí)現(xiàn)不確定性與調(diào)度成本的有效結(jié)合。
8、進(jìn)一步的，s1步驟，負(fù)荷側(cè)電、冷、熱多類型資源中，電負(fù)荷輸出通過電網(wǎng)電能、光伏、風(fēng)電新能源發(fā)電系統(tǒng)和燃?xì)廨啓C(jī)的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)，冷負(fù)荷由電制冷機(jī)和吸收式制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)，熱負(fù)荷由燃?xì)忮仩t提供的熱能；
9、儲能資源由基于蓄電池儲能的實(shí)體儲能和基于儲熱過程的空氣儲能實(shí)現(xiàn)。
10、進(jìn)一步的，s1步驟中，建立綜合能源系統(tǒng)電、冷、熱負(fù)荷以及儲能模型采用以下方式：
11、電負(fù)荷分為剛性電負(fù)荷和柔性電負(fù)荷，剛性電負(fù)荷為基礎(chǔ)負(fù)荷pbase，柔性電負(fù)荷分為可平移負(fù)荷pshift、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷ptran和可削減負(fù)荷pcut；
12、冷負(fù)荷模型采用等值熱參數(shù)模型描述如下：
13、
14、式中，tt，c-in和tt，c-out分別表示供冷室內(nèi)和室外溫度，qt，c表示綜合能源系統(tǒng)的總制冷功率，r和c分別表示室內(nèi)的等效熱阻和等效熱容，tt-1,c-in表示上一時(shí)刻供冷室的室內(nèi)溫度，δt表示時(shí)間間隔；
15、熱負(fù)荷模型采用自回歸滑動(dòng)平均時(shí)間序列描述如下：
16、
17、式中，tt，h表示熱網(wǎng)回水溫度，tt，h-in表示采暖室內(nèi)溫度，αj,βj,γj,θ1,κ1均為供熱系統(tǒng)相關(guān)的物理參數(shù)，階次j為供熱系統(tǒng)的熱慣性，tt,j,in表示t-j時(shí)刻的回水溫度，tt,j,g表示t-j時(shí)刻的供水溫度，tt,j,out表示t-j時(shí)刻的室外溫度，tt-1,h-in表示上一時(shí)刻的室內(nèi)溫度，tt-1,g表示上一時(shí)刻的供水溫度，tt-1,out表示上一時(shí)刻的室外溫度；
18、綜合能源系統(tǒng)的供熱量ht，h表示為：ht，h＝η(tt，g-tt，h)
19、其中，η為供熱量與熱網(wǎng)供回水溫度間的關(guān)系系數(shù)；
20、儲能模型的空氣儲能充分利用空氣的熱慣性和儲熱特性，滿足熱力學(xué)基本定律，其表達(dá)式為：
21、
22、式中，pves為儲能充放功率，cair和ρa(bǔ)ir分別為空氣比熱容和空氣密度，v為空氣體積容量，vest和vesmax分別為空氣儲能t時(shí)刻容量和最大容量，為室內(nèi)溫度，為上一時(shí)刻室內(nèi)溫度，δt為獲取該時(shí)刻與上一時(shí)刻室內(nèi)溫度的時(shí)間間隔，tin,max和tin,min分別為室內(nèi)可接受溫度上下限；
23、儲能模型的實(shí)體儲能充放電前后的儲能容量和充放電頻率有如下約束：
24、
25、式中，pes,t為實(shí)體儲能的容量狀態(tài)，和分別為實(shí)體儲能的充放電效率，和分別為實(shí)體儲能的輸入、輸出電功率，和分別為實(shí)體儲能最小、最大荷電狀態(tài)，和分別為實(shí)體儲能的充、放電標(biāo)志，pes,t-1為上一時(shí)刻實(shí)體儲能的容量狀態(tài)，δtes為實(shí)體儲能充放電的時(shí)間間隔。
26、進(jìn)一步的，s2步驟中，構(gòu)建確定性經(jīng)濟(jì)低碳調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)為：
27、
28、式中，fies為綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行總成本，fbuy為綜合能源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)購能成本，fdev為設(shè)備運(yùn)維成本，為綜合能源系統(tǒng)碳交易成本，fpay為用戶參與需求響應(yīng)的補(bǔ)償收益；
29、綜合能源系統(tǒng)碳排放由外購電力和外購天然氣產(chǎn)生，采用階梯式碳交易機(jī)制限制碳排放，碳交易成本表達(dá)式為：
30、
31、式中，為初始碳排放權(quán)配額，為碳交易基價(jià)，l為碳排放量區(qū)間長度，υ為價(jià)格增長速率。
32、進(jìn)一步的，確定性經(jīng)濟(jì)低碳調(diào)度模型的約束條件包括如下內(nèi)容：
33、1)儲能資源約束，
34、儲能資源的空氣儲能和實(shí)體儲能在其容量和充放功率上進(jìn)行上下限約束；
35、2)供冷、供熱約束，
36、為滿足綜合能源系統(tǒng)中供冷、供熱系統(tǒng)中舒適度要求及溫度上下限要求，做如下約束：
37、
38、式中，為對綜合能源系統(tǒng)的熱舒適度進(jìn)行量化的預(yù)測平均投票數(shù)指標(biāo)范圍限制，tt,h-in為采暖室內(nèi)溫度，tt,h-in,min和tt,h-in,max分別為為采暖室內(nèi)溫度的下限和上限，tt,c-in為供冷室內(nèi)溫度，tc-in,min和tc-in,max分別為供冷室內(nèi)溫度的下限和上限，λpmv為預(yù)測平均投票數(shù)指標(biāo)；
39、3)功率平衡約束，
40、電功率平衡約束為：
41、
42、式中，pload表示綜合能源系統(tǒng)的總電負(fù)荷，pbuy為綜合能源系統(tǒng)的購電功率，pwt表示風(fēng)電功率，ppv表示光伏功率，pes表示儲能放電功率，pgt表示燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電功率，pec表示電制冷機(jī)消耗電功率，pp2g表示電轉(zhuǎn)氣裝置的耗電功率；pbase為剛性電負(fù)荷的基礎(chǔ)負(fù)荷，pshift、ptran和pcut分別為柔性電負(fù)荷的可平移負(fù)荷、可轉(zhuǎn)移負(fù)荷和可削減負(fù)荷；
43、熱功率平衡約束為：
44、hload+hac＝hgb+hves
45、式中，hves為空氣儲能釋放熱功率，hgb和hac分別為燃?xì)忮仩t和吸收式制冷機(jī)產(chǎn)生或消耗的熱功率，hload表示綜合能源系統(tǒng)的總熱負(fù)荷；
46、冷功率平衡約束為：
47、qload＝qac+qec
48本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，S1步驟，負(fù)荷側(cè)電、冷、熱多類型資源中，電負(fù)荷輸出通過電網(wǎng)電能、光伏、風(fēng)電新能源發(fā)電系統(tǒng)和燃?xì)廨啓C(jī)的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)，冷負(fù)荷由電制冷機(jī)和吸收式制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)，熱負(fù)荷由燃?xì)忮仩t提供的熱能；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，S1步驟中，建立綜合能源系統(tǒng)電、冷、熱負(fù)荷以及儲能模型采用以下方式：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，S2步驟中，構(gòu)建確定性經(jīng)濟(jì)低碳調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，確定性經(jīng)濟(jì)低碳調(diào)度模型的約束條件包括如下內(nèi)容：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，S3步驟中
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，S4步驟中，建立魯棒模型與機(jī)會模型和求解如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，s1步驟，負(fù)荷側(cè)電、冷、熱多類型資源中，電負(fù)荷輸出通過電網(wǎng)電能、光伏、風(fēng)電新能源發(fā)電系統(tǒng)和燃?xì)廨啓C(jī)的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)，冷負(fù)荷由電制冷機(jī)和吸收式制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)，熱負(fù)荷由燃?xì)忮仩t提供的熱能；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮源荷不確定性和多類型儲能的綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法，其特征在于，s1步驟中，建立綜合能源系統(tǒng)電、冷、熱負(fù)荷以及儲能模型采用以下方式：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮源荷不確定性和多類型儲能...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安娜，李正曦，劉庭響，楊立濱，周萬鵬，馬俊雄，曹志梅，郝姍姍，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)青海省電力公司清潔能源發(fā)展研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。