[发明专利]基于内部电价激励的园区综合能源系统能量调度方法在审

专利信息
申请号: 202211629287.5 申请日: 2022-12-19
公开(公告)号: CN115860406A 公开(公告)日: 2023-03-28
发明(设计)人: 李玲玲;李浩源;张政林;李家荣;杨海跃;曲立楠 申请(专利权)人: 河北工业大学
主分类号: G06Q10/0631 分类号: G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q50/06;G06Q30/0201
代理公司: 天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙) 12210 代理人: 蔡运红
地址: 300401 *** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 基于 内部 电价 激励 综合 能源 系统 能量 调度 方法
【说明书】:

发明为基于内部电价激励的园区综合能源系统能量调度方法,将园区综合能源系统分为上、下两层,上层为能源管理商,下层为由多个综合能源系统构成的综合能源系统集群;能源管理商根据自身产能和各个综合能源系统的电能需求制定各个时刻的内部电价;各个综合能源系统根据内部电价通过转移和/或削减的方式柔性负荷进行能量优化,得到需从能源管理商处购买的电量;当供需不平衡时,能源管理商与配电网交易以补充电力缺口或消纳冗余;该方法首先构建园区总体收益的目标函数,计及目标函数的线性和非线性约束条件,对目标函数进行求解;在求解设备出力的同时求解目标函数的最优解,实现能源管理商以及各个综合能源系统的收益最大化。通过内部电价激励使得能量优先在园区内部交易,在节约综合能源系统集群购电成本的同时减少能源管理商入网的电能,实现园区总体收益的最大化。

技术领域

本发明属于电力系统能量调度技术领域,具体地说是一种基于内部电价激励的园区综合能源系统能量调度方法。

背景技术

随着新能源发电技术愈发成熟,微电网通过安装新能源发电设备来减少从上层配电网购电消耗的成本,其中新能源发电设备以风力发电和光伏发电尤为显著,微电网仅仅考虑园区负荷用户的电需求,但是单一的电能已经不能满足负荷需求。综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式,通过调度区域内的天然气、电能、热能等多种能源,实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行和互补互济,在满足系统内多元化用能需求的同时,提升能源利用率,减小能源消耗,促进能源可持续发展的新型一体化能源系统。电负荷依据类型可分为工业用电负荷(一级负荷)、住宅用电负荷(二级负荷)以及商业用电负荷(三级负荷),商业用电负荷中的柔性负荷可参与能量调动,实现用户的用能优化,尽可能节约成本。

园区综合能源系统是将园区内的多类型的利益主体进行统一集中调度的组织结构,通过调度园区内的发电设备、能量转换设备以及负荷用户的用能需求,在保证负荷用户用能需求的前提下节约成本,实现系统经济效益最大化。现有的园区综合能源系统调度方式过于单一,负荷用户从上层配电网购电,能源管理商向上层配电网售电,导致能源消费结构不合理,无法实现各利益主体的经济效益最大化。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提出了一种基于内部电价激励的园区综合能源系统能量调度方法,将园区综合能源系统的利益主体划分为能源管理商和综合能源系统集群,能源管理商引入内部电价激励机制,优先实现园区内部的能量交易,在节约综合能源系统集群购电成本的同时减少能源管理商入网的电能,实现整个系统经济效益的最大化。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案如下:

一种基于内部电价激励的园区综合能源系统能量调度方法,园区综合能源系统分为上、下两层,上层为能源管理商,下层为由多个综合能源系统构成的综合能源系统集群;能源管理商根据自身产能和各个综合能源系统的电能需求制定各个时刻的内部电价;各个综合能源系统根据内部电价通过转移和/或削减的方式柔性负荷进行能量优化,得到需从能源管理商处购买的电量;当供需不平衡时,能源管理商与配电网交易以补充电力缺口或消纳冗余;包含以下步骤:

步骤一,构建园区综合能源系统总体收益的目标函数,表达式为:

式中,Ftotal为园区综合能源系统的总体收益,Fadm为能源管理商的收益,为第i个综合能源系统的收益,n为综合能源系统的数量;

步骤二,建立目标函数的线性和非线性约束条件;线性约束条件为综合能源系统内部的电/热负荷平衡以及能源管理商的新能源发电设备功率平衡约束;非线性约束条件为设备的出力约束、运行及状态约束;

步骤三,对目标函数进行求解;采用Cplex求解器计算设备出力,同时根据设备出力,利用智能算法对目标函数进行迭代求解,得到园区综合能源系统总体收益的最优解,实现能源管理商以及各个综合能源系统的收益最大化。

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