[发明专利]一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法

说明书

本发明公开了一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法，根据电气热联供能源集线器结构，建立了其构成的微燃机模型、燃气锅炉模型、电热设备模型、热交换机模型、蓄电池模型、蓄热槽模型，根据需求侧对电负荷和热负荷的选择行为，建立了时移电负荷响应模型、可控电负荷响应模型、热负荷响应模型、以及补偿激励机制模型，基于已建模型对电气热联供能源集线器再构建了以最小化运行费用为目的的目标函数以及相应的约束条件，通过对目标函数求解择出最优运行方案制定日前优化调度计划。本发明通过将各种能源之间的互补性以及协同效应达到最大化，同时考虑需求侧响应，提升了各能源的利用效率，有效降低了电气热联供能源集线器运行成本。

技术领域

本发明属于综合能源系统优化调度技术领域，具体地讲，是涉及一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法。

背景技术

自20世纪80年代以后，能源问题已经成为所有国家不可避免和急需解决的最重要的问题，由于人类对于传统化石能源的依赖程度过高，传统化石能源终有枯竭的时候，而且温室效应不断加剧对环境污染越来越严重，传统、单一的能源产业结构已越来越不能满足经济发展中的能源需求以及对环境保护的要求。

为了防患于未然，应对能源短缺危机，全世界的国家都在不断地探索更好的替代能源的方法，其中，风能由于其可再生和无污染的特点，世界各国都非常重视它，并愿意对其技术发展进行大量投资，但与水能、光能等清洁能源类似，它们通常都具有分散、聚合度小、发电不连续等缺点，因此单一的清洁能源供应依然不能满足能源需求，需和其它能源进行结合以达到持续的供应，另外，传统能源系统往往是独立规划、设计、运营，这种传统能源系统不能使各种能源有效的结合在一起进行协同互补，不能达到能源的最大利用效率，也不能有效的降低系统运行成本。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明提供一种将多种能源进行互补协同提升利用效率，同时考虑需求侧响应以达到最小化运行成本的电气热联供能源集线器日前优化调度方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电气热联供能源集线器日前优化调度方法，所述电气热联供能源集线器包括将天然气转化为电能的微燃机，将所述微燃机排出的高温烟气转化为热能的热交换机，将天然气转化为热能的燃气锅炉，将电能转化为热能的电热设备，提供放电及充电的蓄电池，以及提供散热及蓄热的蓄热槽，所述电气热联供能源集线器日前优化调度方法包括以下步骤：

S1：建立微燃机模型、燃气锅炉模型、电热设备模型、热交换机模型、蓄电池模型、蓄热槽模型，以及建立各模型相应的约束条件；

S2：根据需求侧对电负荷和热负荷的选择行为，建立时移电负荷响应模型、可控电负荷响应模型、热负荷响应模型、以及补偿激励机制模型；

S3:基于步骤S1和步骤S2中建立的各模型及其约束条件，构建以最小化运行费用为目的的目标函数及其约束条件；

S4:基于步骤S3中建立的所述目标函数及其约束条件，对所述电气热联供能源集线器设定多种运行方案用于比较评估各运行方案的运行费用；

S5:基于MATLAB平台,使用YALMIP工具箱，调用CPLEX求解器对步骤S4中的所述目标函数及其约束条件进行优化求解得出最优运行方案；

S6:根据步骤S5中得出的所述最优运行方案制定日前优化调度计划进行调度。

进一步地，所述电气热联供能源集线器接入大电网并与风电机组相连接。

进一步地，所述步骤S1中，所述微燃机模型为：