[发明专利]一种多能互补系统多时间尺度优化调度方法

说明书

本发明公开了一种多能互补系统多时间尺度优化调度方法，该方法包括以下步骤：(1)获取可再生能源及负荷的日前预测功率；(2)计及多能互补系统中供能设备转化效率的非线性，基于逐步分段逼近法，将效率曲线线性化；(3)构造多能互补系统日运行成本函数；(4)以最小化系统的日运行成本为目标，优化系统中的可调资源，制定多能互补系统日前最优调度计划；(5)引入日内滚动与实时调整环节，对日前计划予以修正。该方法能够考虑效率变化对系统运行成本的影响，实现多能互补系统能量精细化管理。

技术领域

本发明涉及一种计及转化效率非线性的多能互补系统多时间尺度优化调度的方法，属于能源优化与调度领域。

背景技术

能源是人类生存的物质保障和社会发展的动力源泉。随着生产力水平的不断提升，以煤炭、石油为代表的化石燃料被大规模开采、利用，使得传统能源枯竭、能源资源短缺等问题日益凸显，并加剧了环境污染。针对能源与环境领域的紧迫形势，开发利用可再生能源、推动社会可持续发展逐渐成为共识。

多能互补系统是实现可再生能源高效利用的重要形式，对于推进能源系统环保性和经济性建设具有重要的现实意义。因此，本发明提出了计及转化效率非线性的多能互补系统多时间尺度优化调度的方法，将系统中供能设备的效率曲线做线性化处理，从而更加全面、细致地分析系统的运行成本。同时，考虑到单一时间尺度下优化结果较差的缺点，本发明建立了多能互补系统日前计划-日内滚动-实时调整的多时间尺度优化调度过程，通过对时间尺度的不断细分，实现系统能量管理的精细化，在保证安全性的同时促进系统的最优经济运行。

发明内容

本发明提供一种计及转化效率非线性的多能互补系统多时间尺度优化调度方法，该方法能够考虑效率变化对系统运行成本的影响，实现多能互补系统能量精细化管理。

一种计及转化效率非线性的多能互补系统多时间尺度优化调度方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：先获取可再生能源(风电、光伏等)及负荷(供电、供热)的日前预测功率；

步骤2：计及供能设备转化效率的非线性，基于逐步分段逼近法，将效率曲线线性化；

步骤3：构造多能互补系统的日运行成本函数；

步骤4：以最小化系统的日运行成本为目标，优化系统中的可调资源，制定多能互补系统日前最优调度计划；

步骤5：引入日内滚动与实时调整环节，对日前计划结果进行修正。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明计及燃气轮机、燃气锅炉等供能设备能量转化效率非线性的特点，利用逐步分段逼近法将效率曲线线性化，从而充分考虑了其对于系统运行成本的影响，更加符合实际情况；

(2)考虑到单一时间尺度下能量优化效果较差的缺点，本发明建立了日前计划-日内滚动-实时调整的多时间尺度优化调度过程，通过不同时间尺度之间的协调配合，实现了多能互补系统能量管理的精细化；

(3)在多时间尺度优化调度策略之中，滚动环节利用有限时窗内的功率优化实现对日前计划修正、刷新，实时环节利用可控供能单元及储能设备的快速跟踪能力实现随机波动下系统运行的最优调整，兼顾了系统的安全性与经济性。

附图说明

图1是本发明多能互补系统多时间尺度优化调度方法流程图；

图2是本发明中逐步分段逼近示意图；

图3是本发明日内滚动与实时调整环节的方法流程图；

图4是本发明实施例中的多能互补系统结构图；

图5是本发明实施例中负荷功率的日前预测值；

图6、7是利用本发明优化调度方法优化得到的日前调度计划；