[发明专利]一种气热电耦合系统SCUC优化调度方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种气热电耦合系统SCUC优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)读入气热电耦合系统原始数据并作初始化处理；电力系统采用IEEE39节点系统，天然气系统采用20节点网络，热力系统采用6节点网络，耦合环节采用CHP和电锅炉设备；

2)定义系统状态变量、决策变量，运用直流模型计算电力系统潮流，设置功率平衡及潮流越限安全约束；

3)建立二次函数分段线性化模型；

4)设定机组运行状态参数，设置机组爬坡和启停时间约束，以及火电机组出力约束；

5)根据天然气线性化模型计算气网潮流，计算相关节点支路关联矩阵，设置天然气用量平衡约束、天然气机组出力约束、各节点流量气压平衡约束；

6)根据水力模型、热力模型计算热网潮流，计算相关节点支路关联矩阵，根据能量守恒以及热力学定理设置流量、热量、温度平衡约束，添加各节点热负荷、热功率平衡约束；

7)设置耦合环节功率平衡及设备出力约束，热电联产CHP包括燃气机组和余热锅炉，既发电又供热，电锅炉作为热源使用，通过调节耦合设备出力达到系统优化调度目的；

8)建立气热电耦合系统SCUC优化调度模型计算目标函数值，对于非线性函数采用分段线性化处理方法，通过Matlab软件编制程序，运用Cplex求解器求解最优值。

2.根据权利要求1所述的一种气热电耦合系统SCUC优化调度方法，其特征在于，所述步骤2)中系统状态变量包括电力系统中的电压、相角，天然气系统的节点压力，热力系统的流量、温度，CHP效率、低热值，电锅炉效率；系统决策变量包括电力系统中发电机出力，天然气压缩机变比、气源点输出，热力系统热源出力、温度；运用直流模型计算电力系统潮流，设置功率平衡及潮流越限安全约束；支路及节点有功潮流平衡及约束如下：

式中，P_ij为线路i、j的有功潮流；θ_i、θ_j分别为线路两端节点的电压相角；x_ij为线路电抗；为线路潮流允许最大值，θ_ij、为电压相角限制值；M_G、M_EB分别为发电机组、电锅炉所在节点的系数矩阵；把电锅炉耗电当作负荷看待，为电锅炉节点负荷，为节点负荷；为发电机组出力，分别为发电机出力上下限制值；N为节点编号，B_ij为电力系统电纳矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种气热电耦合系统SCUC优化调度方法，其特征在于，所述步骤3)中二次函数曲线分段线性化模型如下所示：

或1

式中，m为变量取值区间划分的段数；1为段节点编号；为t时段1分段的变量值；为变量区间前1段的总长度；为第1个子区间的分段值，l∈{1,2,…,m}；为1段二进制变量；为1段的斜率；w_ij,t为节点i、j之间的天然气流量。