综合能源系统优化调度方法及相关设备与流程

本申请涉及智能电网，尤其涉及一种综合能源系统优化调度方法及相关设备。

背景技术：

1、随着经济和社会的快速发展，能源需求持续增长。目前火电的仍是我国能源供给的重要组成部分，火电的供能方式导致了其碳排放量高居不下。首先必须减少对化石能源的依赖性，从火力发电厂等源头设备上进行低碳改造，引入风电、光伏等可再生的清洁能源可有效降低系统碳排放量。如今，多方加快了低碳清洁的能源体系建设的步伐，可再生能源发电技术作为低碳能源转型重要手段逐渐受到世界各国的广泛关注。

2、目前，对于综合能源系统优化调度考虑的指标不够全面。因此，亟需一种新的综合能源系统优化调度方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提出一种综合能源系统优化调度方法及相关设备。

2、基于上述目的，本申请提供了综合能源配网系统优化调度方法，包括：

3、根据可平移负荷、可转移负荷和可削减负荷对综合能源配网系统的影响，构建需求响应模型；

4、将碳交易模型和需求响应模型引入综合能源配网系统中，以购电购气成本最低、需求响应成本最低、碳排放量最少、弃风弃光量最少和网络损耗最低为综合优化目标，构建综合能源配网系统日前优化调度模型；

5、载入综合能源配网系统的参数，对所述综合能源配网系统日前优化调度模型进行求解，得到综合能源的日前最优有功出力及最优能量流动。

6、在其中一些实施例中，所述需求响应成本包括可平移负荷的调度成本、可转移负荷的调度成本和负荷削减后的补偿成本组合调控后的成本。

7、在其中一些实施例中，所述需求响应成本包括配电网的需求响应成本和配气网的需求响应成本。

8、在其中一些实施例中，所述需求响应模型包括：

9、和

10、其中，con为可平移负荷的调度成本，λon为可平移负荷单位功率的补偿价格；αt表征负荷是否移至某时段，pon(t)为平移后t时刻可平移负荷的功率；[t1,t2]为负荷平移前用电时段，ton为平移后用电起始时刻，[ton,ton+t2-t1]为平移后用电时段；ctrans为可转移负荷的调度成本，λtrans为可转移负荷单位功率的补偿价格；[ttrans1,ttrans2]为转移时间段；ptrans1(t)为可转移负荷转移前t时刻的功率；ptrans2(t)为可转移负荷转移后t时刻的功率；为负荷转移过程中所允许的最小值；为负荷转移过程中所允许的最大值；ccut为负荷削减后的补偿成本；λcut为可削减负荷单位功率的补偿价格；pcut2(t)＝[1-θβ(t)]pcut1(t)；pcut1(t)为t时刻削减前的功率；pcut2(t)为t时刻削减后的功率；θ为可削减率；β(t)为t时刻是否进行负荷削减的0-1状态变量；nmax为最大削减次数；为连续最大削减次数。

11、在其中一些实施例中，所述碳交易模型包括：

12、其中，为碳交易成本；ec为实际碳排放量；λ为碳交易机制系数；πb为系统单位购电功率的碳配额值；πmt为微型燃气轮机单位发电功率的碳配额值；σb为单位购电功率的碳排放强度；σmt微型燃气轮机单位发电功率的碳排放强度h；dc为系统碳配额。

13、在其中一些实施例中，所述综合能源配网系统日前优化调度模型包括：

14、

15、

16、

17、

18、其中，f为综合成本，t为总时间段数；fte,in为购电成本、ftg,in为购气成本、fte,dr为配电网的需求响应成本、ftg,dr为配气网的需求响应成本、ftf为弃风成本、ftg为弃光成本、为碳成本、ftloss为网络损耗、t为总时间段数；ndr为需求侧响应的节点数目、nf风电的节点数目、ng为光伏电源的节点数目；nl表示配电网支路数目；为单位购电的费用系数，为单位购气的费用系数；为配电网需求侧响应的单位补偿成本；配气网需求侧响应的单位补偿成本；为单位弃风成本；为单位弃光成本；pte,in为向上级系统购入的电量；ptg,in为向上级系统购入的气量；pte,dr为需求侧响应的电负荷量；ptg,dr为需求侧响应的气负荷量；为弃风量；为弃光量；il,t为流过线路l的电流；rl为线路l的电阻；

19、综合能源配网系统日前优化调度模型的约束条件包括配电网节点功率平衡约束、配气网节点气流平衡约束和设备约束；其中，配电网节点功率平衡约束包括：

20、

21、pij,min≤pij,t≤pij,max；iij,min≤iij,t≤iij,max和其中，lj为以j为支路末端节点的首端点数目；jl为以j为支路首端节点的末端点数目；g为燃气轮机台数；α为电转气设备的台数；iij,t为线路ij之间流过的电流、pij,t为线路ij之间流过的有功功率；为电转气设备所消耗的有功功率；为节点i上负荷所消耗的有功功率；为节点的失电负荷量；pij,min为线路ij的最小有功功率、pij,max为线路ij的最大有功功率；iij,min为流过线路ij的最小电流、iij,max分别为流过线路ij的最大电流；失电负荷最大限制；

22、配气网节点气流平衡约束包括其中，为t时刻电转气设备产生的气流量；为燃气轮机消耗的气流量；为节点所消耗的i气负荷量；为节点i的失气负荷量；

23、设备约束包括其中，表示风力发电量、表示风光伏发电量，表示风电最大发电量、表示光伏最大发电量。

24、在其中一些实施例中，所述求解包括在matlab中调用cplex求解器进行求解；在python中调用scipy进行求解；采用java求解和采用r语言求解中的至少一种。

25、本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如前任意一项所述的方法。

26、本申请实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如前任一所述方法。

27、本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，当所述计算机程序指令在计算机上运行时，使得计算机执行如前任一项所述的方法。

28、从上面所述可以看出，本申请提供的综合能源配网系统优化调度方法，通过根据可削减负荷、可转移负荷和可替代负荷对综合能源配网系统的影响，构建需求响应模型；将碳交易模型和需求响应模型引入综合能源配网系统中，以购电购气成本最低、需求响应成本最低、碳排放量最少、弃风弃光量最少和网络损耗最低为综合优化目标，构建综合能源配网系统日前优化调度模型；载入综合能源配网系统的参数，对所述综合能源配网系统日前优化调度模型进行求解，得到综合能源的日前最优有功出力及最优能量流动，能够得到综合能源系统最优的优化调度计划，在降低碳排放的前提下提高新能源的消纳能力，降低运营成本，提高电力系统的经济性。

技术特征：

1.一种综合能源配网系统优化调度方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的综合能源配网系统优化调度方法，其特征在于，所述需求响应成本包括可平移负荷的调度成本、可转移负荷的调度成本和负荷削减后的补偿成本组合调控后的成本。

3.根据权利要求1所述的综合能源配网系统优化调度方法，其特征在于，所述需求响应成本包括配电网的需求响应成本和配气网的需求响应成本。

4.根据权利要求1所述的综合能源配网系统优化调度方法，其特征在于，所述需求响应模型包括：

5.根据权利要求3所述的综合能源配网系统优化调度方法，其特征在于，所述碳交易模型包括：

6.根据权利要求5所述的综合能源配网系统优化调度方法，其特征在于，所述综合能源配网系统日前优化调度模型包括：

7.根据权利要求1所述的综合能源配网系统优化调度方法，其特征在于，所述求解包括在matlab中调用cplex求解器进行求解；在python中调用scipy进行求解；采用java求解和采用r语言求解中的至少一种。

8.一种综合能源配网系统优化调度装置，其特征在于，包括：需求响应模型构建模块，用于根据可平移负荷、可转移负荷和可削减负荷对综合能源配网系统的影响，构建需求响应模型；

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7任一所述方法。

技术总结本申请提供一种综合能源系统优化调度方法及相关设备。综合能源配网系统优化调度方法，包括：根据可平移负荷、可转移负荷和可削减负荷对综合能源配网系统的影响，构建需求响应模型；将碳交易模型和需求响应模型引入综合能源配网系统中，以购电购气成本最低、需求响应成本最低、碳排放量最少、弃风弃光量最少和网络损耗最低为综合优化目标，构建综合能源配网系统日前优化调度模型；载入综合能源配网系统的参数，对所述综合能源配网系统日前优化调度模型进行求解，得到综合能源的日前最优有功出力及最优能量流动。能够得到综合能源系统最优的优化调度计划，在降低碳排放的前提下提高新能源的消纳能力，降低运营成本，提高电力系统的经济性。技术研发人员：许剑,缪伶华,纪鹏受保护的技术使用者：北京中电飞华通信有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9