[发明专利]计及风电消纳的综合能源系统优化方法、装置及可读介质

说明书

本发明公开了一种计及风电消纳的综合能源系统优化方法、装置及可读介质，通过向上级电网购电成本、向上级气网购气成本、核心设备运维成本以及弃风成本等四部分成本，构建该系统的优化运行目标函数，调节各类设备运行状态，优化系统总成本。本发明，计及海水淡化负荷调节效应后，系统根据各个时刻的能源价格以及负荷需求量，充分调动源荷之间互动性，使得系统日运行总成本减少4.6%，风电消纳率由原来的95.27%提升至98.14%，同时储水箱的利用率也从27.9%提升至99.14%，解决了冬季CHP机组以热定电约束导致的弃风问题以及海岸地区海水淡化机组所产生的高耗能成本问题。

技术领域

本发明涉及能源优化技术领域，具体为计及风电消纳的综合能源系统优化方法、装置及可读介质。

背景技术

风电作为可再生能源的重要组成部分，因极具发展潜力以及绿色低碳等特性，在能源结构中具有不可替代的作用。然而，风力发电因其特有的反调峰特性，同时电能无法进行大规模储存以及输送，使得风力发电机组的灵活性欠缺。另外，受限于供暖期“以热定电”的供能模式，部分国家海岸地区冬季的弃风问题十分严峻。随着风电在综合能源系统配置资源中占比急速增长，弃风问题也日益凸显，因此亟需采取有效手段来减少弃风现象，以提升新能源发电的利用率。

针对上述问题，现有技术从添加弃风惩罚约束、储能装置以及能量转化设备等方面进行了一系列的研究，取得了较好的效果。

随着电转气（Power to Gas, P2G）技术的不断成熟，越来越多的专家开始将P2G设备纳入到IES中。P2G设备可以将过剩的风电转换成天然气，进而有效提升系统的风电消纳率。

上述研究多集中于从源侧、网侧以及储能侧等角度对IES风电消纳方法进行分析，在提升了系统的风电消纳率同时也降低了系统的运行成本，为IES的发展奠定了一定的基础。但对于柔性负荷调节作用考虑较少，风电消纳率仍有一定的提升空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计及风电消纳的综合能源系统优化方法、装置及可读介质，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种计及风电消纳的综合能源系统优化方法、装置及可读介质，包括核心设备和供能网络，方法包括步骤：

S100、获取向上级电网的购电成本、向上级气网的购气成本、核心设备运维成本以及弃风成本；

S200、通过向上级电网的购电成本、向上级气网的购气成本、核心设备运维成本以及弃风成本以构建该系统的优化运行目标函数；

S300、利用目标函数为系统的经济性优化运行，通过调节各类设备运行状态优化系统总成本；

核心设备包括：能量转换设备、能量储存设备以及能量生产设备；

所述目标函数表达式为：

其中：