[发明专利]一种考虑热网动态特性的综合能源系统优化调度方法

权利要求书

1.一种考虑热网动态特性的综合能源系统优化调度方法，其特征在于，具体按照如下步骤进行：

步骤1、输入电热综合能源系统数据，其中包括各个设备的相关参数，热力网络参数和电力网络负荷需求的预测值；

步骤2、根据参与优化调度的电力系统和热力系统，根据得到的数据建立电热能源系统对应的数学模型；

步骤3、根据热力系统中热力网络的参数，构建计及热力网络动态特性模型；

步骤4、获取电热综合能源系统及其接入耦合单元的参数，利用增量线性化方法将模型线性化并使用CPLEX求解所述电热综合能源系统模型，得到综合能源系统优化调度方案。

2.根据权利要求1所述的一种考虑热网动态特性的综合能源系统优化调度方法，其特征在于，在步骤2中，所述电热综合能源的数学模型建立，是通过针对电力系统、热力系统的能量传输模式抽象化使用数学模型表示。

3.根据权利要求2所述的一种考虑热网动态特性的综合能源系统优化调度方法，其特征在于，在步骤2中，所述电力系统包括的发电机组、输配电线路、电力负荷，在运行过程中需要满足如下条件：

步骤2.1：功率平衡约束；

其中，P_e,t为t时刻在节点i上所有发电机组的有功出力，其中发电机组集合包括传统火电机组集合Ω_con、热电联产机组Ω_chp；是t时刻风电机组p的有功出力；是节点i功率平衡功率；是节点i的负荷功率；P_ij,t是节点i相连节点的支路功率；

步骤2.2：机组出力约束；

其中，P_emax、P_emin是机组的有功出力上下限；为t时刻风电机组P的有功出力预测值；

步骤2.3：机组爬坡约束；

其中，分别是机组向下、向上爬坡功率最大功率。

4.根据权利要求1所述的一种考虑热网动态特性的综合能源系统优化调度方法，其特征在于，在步骤3中，根据热力网络参数及建模理论，对热网管道建模，具体为：

步骤3.1：构建如下公式(5)的热功率平衡约束；

其中，为热电联产机组的热出力，为平衡热功率，为换热站所需热功率；

步骤3.2：构建换热站热功率需求，如下公式(6)和(7)：

换热站热功率需求可以表示为：

其中，为换热站热功率需求；为换热站入口处流量；为入口处供水、回水温度，且回水温度被限定在一定范围内；

步骤3.3：构建如下公式(8)的热力网络约束；

其中，Ω_pipe-、Ω_pipe+表示以为节点m为终点、起始点的管网集合；为节点m处供水温度、回水温度；

步骤3.4：构建如下公式(12)的热力动态特性：

针对热网管道的温度损耗、传输时延两个最主要的动态特性，其状态过程受到下述偏微分方程的约束：

其中，τ_in为热媒温度(℃)；m为热水质量流量(kg/s)；A为管道横截面积(m²)；τ_amb为环境温度。

5.根据权利要求1所述的一种考虑热网动态特性的综合能源系统优化调度方法，其特征在于，在步骤4中，针对步骤2构建的数学模型中存在的设备非线性特性，利用增量线性化方法将模型线性化，以便来使用常规CPLEX求解器求解所述电热综合能源系统模型，目标函数如下公式(22)：

其中，为常规火电机组运行成本，a_u、b_u、c_u为火电机组的运行成本系数、为火电机组出力，为系统弃风惩罚成本，为风电机组的弃风惩罚系数，为风电机组在t时刻的预测出力与实际出力，为网络功率平衡成本，C^b为网络功率平衡成本系数，节点i所需的网络平衡功。