[发明专利]一种热电联合优化调度模型的建模方法

权利要求书

1.一种热电联合优化调度模型的建模方法，其特征在于，所述热电联合优化调度模型是一个混合整数规划模型，用于区域供热系统，所述区域供热系统包括热源、热网和热负荷，所述热网包括输热网和配热网，建模方法包括以下步骤：

步骤一：根据热负荷与热源的距离划分出多个供热区，并将一天划分为多个时段；

步骤二：省略配热网的热传输损耗，根据输热网建立考虑热网传输延时的输热网模型；分别计算各供热区各时段内的热量损耗，建立输热网的汇流节点模型，描述整个输热网的稳态热力传输模型，具体为：

根据水流速度和调度时间间隔计算单位管道长度：

L＝v·Δt

式中，L为单位管道长度，v为水流速度，Δt为调度时间间隔；

(1)根据热传递的基本原理，计算土壤的热阻以及单位管道长度内的热水的温度损耗：

式中，R_e为土壤的热阻，表示在第k个供热区第t个时段内的供水网络的温度损耗，表示在第k个供热区第t个时段内的回水网络的温度损耗，h代表供热管道的中心到土壤表面的距离，λ_e为土壤热导系数，α_r为土壤表面的热量传输系数，d_in和d_ex分别表示管道的内径和外径，β代表由附件造成的热损耗的附加因子，λ_b代表管道表面绝热材料的热导，c_water代表水的比热容，表示t时刻的土壤表面温度，和分别代表在第k个供热区中t时刻的供水管道与回水管道中的热水质流量，和分别代表在k区域t时刻的供水管道与回水管网的水温，Γ表示调度时刻集合，K代表热负荷供热区集合；

(2)考虑延时的节点质流量连续性约束：

式中，k.end代表最后一个供热区，表示t时刻流过第k个换热站的热水质流量，表示t+1时刻流过第k个换热站的热水质流量；

(3)汇流节点处的水温：

和分别表示在t时刻在第k个换热站的供水温度和回水温度；

(4)相邻供热区管内热水温度损耗：

(5)管道流量限制：

式中，表示流经第k个换热站的最大质流量，和分别表示第k个供水管道和回水管道的最大质流量；

(6)压力损失：

式中，和分别表示在第k个区域t时刻供水管道和回水管道压力，和分别表示在第k+1个区域t时刻供水管道和回水管道压力，μ表示管道压力系数，f_k表示在第k个供热区的摩擦系数，表示第k个供热区域的管道内径，是第k个供热区域在时刻t的热水密度；

(7)换热站热交换功率：

式中，H_t,k为换热站热交换功率，τ^R,k为第k个换热站的回水温度下限，为第k个换热站的回水温度上限；

步骤三：根据热负荷建立能够反映室内温度的终端热用户模型；

步骤四：根据热源建立包含常规机组、风电机组、热电联产机组、电锅炉和储热罐在内的联合优化调度模型。

2.根据权利要求1所述的热电联合优化调度模型的建模方法，其特征在于，所述步骤三中建立终端热用户模型的方法为：省略配热网的热传输损耗，换热站从所述输热网吸收的热量，就是传输给用户侧的热量，根据热力工程分别计算供暖区中的房屋的围护结构热损耗、冷风侵入热损耗和冷风渗透热损耗，得到一片供暖区内的平均室内温度，从而衡量用户的热舒适度。