[发明专利]局域能源互联网中冷热电三联供系统容量配置方法及系统在审

专利信息
申请号: 201811533338.8 申请日: 2018-12-14
公开(公告)号: CN109767029A 公开(公告)日: 2019-05-17
发明(设计)人: 马静;周晓东;吴羽翀;王瑞峰;李智;张健;朱青;梁广平 申请(专利权)人: 华北电力大学;中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司
主分类号: G06Q10/04 分类号: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/04;G06N3/08
代理公司: 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 代理人: 朱琨
地址: 102206 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 容量配置 三联供系统 冷热电 负荷预测 负荷预测模块 记忆神经网络 结果输出模块 安全稳定性 安全稳定 保证系统 负荷平衡 负荷条件 联供系统 目标函数 配置模块 设备运行 输出系统 数学模型 系统调度 优化配置 预测算法 重要意义 互联网 能源 预测 配置 制定
【说明书】:

发明属于冷热电三联供系统技术领域,尤其涉及一种局域能源互联网中冷热电三联供系统容量配置方法及系统,包括负荷预测模块,联供系统的配置模块和结果输出模块;通过长短期记忆神经网络预测算法对于负荷进行预测,对于负荷预测得到的数据进行处理;以系统年费用最低为目标函数,建立优化配置的数学模型,并考虑负荷平衡约束、设备运行约束和安全稳定性约束等条件,输出系统最佳配置方案,确定具体负荷条件下容量配置方法的适用范围。本发明所形成的容量配置、负荷预测结果对于指导系统调度运行、获悉系统潜在风险、制定控制方案、保证系统安全稳定运行具有重要意义。

技术领域

本发明属于冷热电三联供系统技术领域,尤其涉及一种局域能源互联网中冷热电三联供系统容量配置方法及系统。

背景技术

局域能源互联网是指基于园区配电网、以燃气为核心能源、以风电和分布式光伏等能源高效利用以及多能协同优化为主要形态、针对一个大型开发园区推广建设新能源独立的供给模式,以满足用户多能需求为基本目标的局域能源互联网。但燃机、风电、分布式光伏与储能等之间存在多能流耦合,使得冷热电三联供系统不能脱离局域能源互联网单独考虑,并且需要考虑并网或孤岛等多种运行方式。此外,还需综合考虑用户负荷侧的具体需求,加大了配置及运行的复杂性,导致传统的单独冷热电三联供系统的以热定电和以电定热两种容量配置系统及其方法难以适用。

目前,从设备配置和运行策略两个角度来提升联供系统经济性的研究主要有两个方向。一个是引入新能源发电形式来改善系统结构,在新结构下制定运行策略,将冷热电三联供系统和太阳能结合考虑,制定了系统的运行策略,并优化了不同策略下的设备容量;同时存在以沼气为原料的冷热电三联供系统,建立了多目标优化模型优化了设备容量及运行参数。另一个方向则是研究关键因素对配置结果的影响,从而找到经济性最好时的参数搭配,从不同负荷结构对冷热电三联供系统各设备最佳容量的影响,同时分析了能源价格等因素对冷热电三联供系统性能的影响。现阶段受自然资源分布限制,引入新能源发电形式具有一定的局限性。调节参数搭配能够提升的经济效益不高,因为实际参数受各种条件约束,难以达到理想配置情况。

综上所述,在局域能源互联网中,现有的冷热电三联供系统的配置方法将难以满足实际运行时的需求。

发明内容

针对上述问题,一种局域能源互联网中冷热电三联供系统容量配置方法及系统。

方法包括:

步骤1:基于长短期记忆神经网络预测算法对于负荷进行预测,考虑负荷同时率及管网损耗,对负荷预测得到的数据进行处理;

步骤2:以联供系统年费用最低为目标函数,建立优化配置的数学模型,并考虑负荷平衡约束、设备运行约束和安全稳定性约束;

步骤3:利用禁忌搜索算法求解优化配置问题,计算相应的待用能源设备的耗资数值,并计算相同负荷条件下分供系统年费用,确定此负荷条件下容量配置方法的适用范围。

系统包括依次相连的:负荷预测模块,联供系统的配置模块和结果输出模块;

所述负荷预测模块结合园区局域能源互联网架构参数,基于长短期记忆神经网络预测算法对于负荷进行预测,考虑负荷同时率及管网损耗,对负荷预测得到的数据进行处理,作为后续系统配置及运行的基础;

所述联供系统的配置模块计及园区局域能源互联网中各部分的影响因素,考虑联供系统运行的经济性和可靠性,求取联供系统的能源设备容量配置参数,计算待用能源设备的耗资数值;

所述结果输出模块用以输出配置结果,并计算相同负荷条件下分供系统年费用,确定此负荷条件下容量配置方法的适用范围。

所述能源设备容量配置参数包括:燃气轮机容量、吸收式制冷机容量、电制冷机容量、燃气锅炉容量、燃机波动电出力、燃气锅炉逐时热出力、燃气消耗量。

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