申请/专利权人：国网天津市电力公司电力科学研究院;国网天津市电力公司;国家电网有限公司

申请日：2019-11-29

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN111400641B

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06Q50/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2020.08.04#实质审查的生效;2020.07.10#公开

摘要：本发明涉及一种含蓄热式电采暖的综合能源系统日前优化调度方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、根据蓄热式电采暖的收益与运行特点，提出电网互动层面上含蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化目标函数，确立蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化目标函数及其约束条件；步骤2、根据模型特点采用单纯形算法对步骤1的蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化目标函数进行求解，进而得到该系统的计划电热负荷平衡调度曲线和各类采暖及储能设备的逐时运行出力。本发明可以有效降低对电网的负荷冲击，减小电网峰谷差，提升电采暖设备的使用效率，大幅降低用户采暖的运行费用。

主权项：1.一种含蓄热式电采暖的综合能源系统日前优化调度方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、根据蓄热式电采暖的收益与运行特点，提出电网互动层面上含蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化目标函数，确立蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化目标函数及其约束条件；步骤2、根据模型特点采用单纯形算法对步骤1的蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化目标函数进行求解，进而得到该系统的计划电热负荷平衡调度曲线和各类采暖及储能设备的逐时运行出力；所述步骤1的建立蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化目标函数为：minprice＝minpriGrid-prifuel+primaintain-priallow1上式中：priGrid为系统的购电费用；prifuel为系统的清洁能源取暖补贴；primaintain为蓄热电采暖系统运行维护费用；priallow为系统的蓄热电采暖系统调峰辅助服务收益；其中，蓄热电采暖系统的购电成本函数计算公式如下： 式中,是逐时电价；是蓄热式电采暖系统的购电功率；其中，蓄热电采暖系统清洁能源取暖补贴函数计算公式如下： 式中，fnboileri为第i个蓄热电采暖系统关于用电总量和政府补贴政策的函数，单位以kW计算；PGridi为第i个蓄热电采暖系统的电功率输出，单位是kW；是对第i个蓄热电采暖系统的补贴价格，单位为元kW；其中，蓄热电采暖系统运行维护费用函数计算公式如下： 式中，pmsstor为蓄热电采暖设备储能部分的单位功率运行维护成本；pmGrid为蓄热电采暖设备电热转换部分的单位功率运行维护成本；和分别为蓄热电采暖设备储能部分的充放热功率，单位是kW；为蓄热式电采暖系统的购电功率，单位是kW；其中，蓄热电采暖系统的调峰辅助服务收益函数计算公式如下： 式中,j和k为电网规定的辅助调峰时段，是逐时辅助调峰补贴电价；是蓄热式电采暖系统的购电功率；所述步骤1的确立蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化目标函数的约束条件为：1接入容量约束蓄热式电采暖用户接入容量约束：Pit≤Pimax6式中，Pit是t时刻蓄热式电采暖系统用户与配网馈线的功率交换值；Pimax为蓄热式电采暖接入用户馈线连接配变最大负荷允许容量；2蓄热式电采暖用户负荷平衡约束用户电功率平衡约束条件计算公式如下： 式中，是蓄热式电采暖系统的购电功率；为用户的其他电负荷值；为用户的分布式电源发电功率；Pit为蓄热式电采暖接入用户的对电网净负荷；用户的总热功率平衡约束条件如下： 式中，Pabst为蓄热部分的蓄能功率，Preleat为蓄热部分的放能功率；ηabs蓄热部分的蓄能效率，ηrelea为蓄能部分的放能效率；和分别为蓄热式电采暖用户的逐时空间热负荷和热水负荷；3蓄热式电采暖蓄能装置的动态数学模型约束： 式中，Sstort为蓄热部分在t时段储存的热量；Δt为模型中的调度周期时间间隔；μ为蓄热装置向周围环境热传导导致能量散失的损耗系数；蓄热式电采暖本体的运行约束中，对于电采暖的电热转换设备部分： 式中，ηaux为蓄热式电采暖设备的制热效率能效系数COP，根据厂家技术手册拟合成为电功率和产热的多项式曲线函数，为蓄热式电采暖最大运行功率；对于电采暖的蓄热储能设备部分： 式中,和为储热设备输入和输出功率极限，为储热设备的荷热状态；所述步骤2的具体方法为：将含蓄热式电采暖的综合能源系统运行优化调度模型化为求解的标准形式，进而得到该系统的计划电热负荷平衡调度曲线和各类采暖及储能设备的逐时运行出力： 式中：优化变量x为n维变量，包括蓄热电采暖系统的各个时刻运行功率、辅助供热设备的各个时刻运行功率、蓄热电采暖系统蓄热部分的各个时刻运行功率、蓄热部分的储热状态以及从配网公共母线处的购电量；fx为模型优化目标函数；A为模型中各个运行变量的线性不等式约束系数矩阵；b为模型中各个运行变量的线性不等式约束列向量；Aeq为模型中各个运行变量的线性等式约束系数矩阵；beq为模型中各个运行变量的线性等式约束列向量；ub和lb和分别为优化变量x的上下限列向量。

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