[发明专利]一种冷热电联供型微网能量调度方法及系统

权利要求书

1.一种冷热电联供型微网能量调度方法，其特征在于，包括：

获取发电装置的预测数据和负荷装置的预测数据；

获取最大需量信息和电价信息；

根据所述发电装置的预测数据、负荷装置的预测数据、最大需量信息和电价信息构建目标函数，求解最优决策数列，所述最优决策数列包括燃机功率、余热利用装置功率、储能装置购售电决策；所述余热利用装置包括余热回收模块、余热制冷模块和余热发电模块中的一个或多个；所述发电装置包括风力发电模块、光伏发电、水力发电中的一个或多个；所述负荷装置包括电负荷、热负荷和冷负荷中的一个或多个；所述目标函数具体包括：

其中，ΔC_D(i)＝2×price_d(D(i)-D_r(i))

若maxP_buy(k)≤D_r(i),

则D(i)＝D_r(i),ΔC_D(i)＝0；

若maxP_buy(k)＞D_r(i)，

则D(i)＝maxP_buy(k),ΔC_D(i)＝2×price_d(maxP_buy(k)-D_r(i))；

约束条件：

电平衡：P_solar(k)+P_wind(k)+P_he(k)+P_gas(k)+P_buy(k)＝P_sell(k)+P_load(k)+P_bat(k)+P_q(k)

冷平衡：Q_eq(k)+Q_hc(k)≥Q_load(k)

热平衡：H_gas(k)-H_hq(k)-H_he(k)≥H_load(k)

电制冷：Q_eq＝η_eqP_q(k)

微燃机：P_gas(k)＝η_geλV(k)；H_gas(k)＝η_gh(1-η_ge)λV(k)

余热制冷：Q_hc(k)＝η_hqH_hq(k)

余热发电：P_he(k)＝η_heH_he(k)

电网购售电约束：0≤P_buy(k)≤θ(k)P_buymax；0≤P_sell(k)≤(1-θ(k))P_sellmax,

P_buymax和P_sellmax分别为向电网的购电和售电的最大功率；θ(k)为二值变量，θ(k)＝1表示购电，θ(k)＝0表示售电；

储能单元充放电模型：储能单元剩余容量为SOC(k)，且其约束条件为：SOC_min≤SOC(k)≤SOC_max；储能单元的充放电功率P_bat(k)，其约束条件为：P_batmin≤P_bat(k)≤P_batmax；

SOC(k)的状态转移方程为：

若P_bat(k)0，则SOC(k+1)＝SOC(k)+η^c×P_bat(k)；若P_bat(k)≤0，则SOC(k+1)＝SOC(k)+η^d×P_bat(k)；令P_bat(k)＞0等价于δ(k)＝1，P_bat(k)≤0等价于δ(k)＝0；令z(k)＝δ(k)P_bat(k)，则SOC状态转移方程可统一表示为：SOC(k+1)＝SOC(k)+(η^c-η^d)z(k)+η^dP_bat(k)；

上述各公式中，J表示目标函数；SOC_min、SOC_max分别为SOC(k)最小和最大值；P_wind(k)风力发电预测功率；P_load(k)为电负荷预测功率；H_load(k)为热负荷预测功率；Q_load(k)为冷负荷预测功率；P_batmin、P_batmax分别表示充放电功率的最小值及最大值，P_q(k)为电制冷消耗的电功率；Q_eq为电制冷产生的冷功率；η_eq为电制冷转化效率；P_gas(k)为燃机发电功率；V(k)为微燃机消耗的燃气速率；λ为燃气热值；η_ge为微燃机转换效率；η_gh为余热回收转换效率；H_gas(k)为余热回收热功率；H_hq(k)为余热制冷消耗热功率；η_hq为余热制冷效率；Q_hc(k)为余热制冷产生冷功率；H_he(k)为余热发电消耗热功率；η_he为余热发电转换效率；P_he(k)为余热发电产生电功率；Q_hc(k)为余热制冷功率；P_buy(k)为电网的购电功率；P_sell(k)为售电功率； C_D为需量电费；price_d为需量电费价格；Δt为调度决策时间间隔；D(i)为在决策周期计算得到的最大需量；D_r(i)为该决策发生前当月实际最大需量；ΔC_D(i)第i个决策周期内增加的需量电费；δ(k)、θ(k)为二值变量；η^d表示充电电池模块的放电效率，η^c表示充电电池模块的充电效率；

根据所述最优决策数列执行能量调度。