[发明专利]一种电‑热耦合多能流系统的日内滚动调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电‐热耦合多能流系统的日内滚动调度方法，属于含多种能源形式的电网运行和控制技术领域。

背景技术

能源综合利用是提高综合能源利用效率、促进可再生能源消纳的重要途径，通过打破原来电、热、冷、气、交通等能流子系统相对割裂的状态，实现多类型能源开放互联，构建多能流系统。多能流是指多种类型的能量流，表示电、热、冷、气、交通等能量流的相互耦合、转换和传输。多能流系统相比传统相互割裂的能源系统，其带来的效益包括：1)通过多类型能源的梯级开发利用和智能管理，可以降低能源消耗和浪费，提高综合能源利用效率，并有助于减少总的用能成本；2)利用不同能源的特性差异和互补、转换，有助于提高消纳间歇式可再生能源的能力；3)通过多能源的转供、互补和协调控制，有助于提高供能的可靠性，并为电网的运行提供更多可调控资源；4)通过多能流系统的协同规划和建设，可以减少基础设施的重复建设和浪费，提高资产利用率。

多能流系统一方面具有可观的效益，另一方面也使原本复杂的能源系统更加复杂。多能流系统由多个能流子系统组成，这些能流子系统之间相互作用和影响，使得多能流系统复杂度显著增加，体现出许多新的特性，传统各个能流单独分析的方法已经难以适应新的要求，亟需发展出新的多能流分析方法。在我国，越来越多的热电联产机组、热泵、电锅炉等耦合元件客观上增强了电-热之间的互联，促进了电-热耦合多能流系统的发展，也对电-热耦合多能流系统的运行和控制技术提出了新的要求。

负荷预测是调度机构每日的重要工作，有效的负荷预测可以保证供能设备出力的合理调度。但是，日前负荷预测相比实际负荷可能存在比较大的偏差，日前制定的调度计划可能无法满足用户的用能需求。日内滚动调度以15分钟为一个步长进行超短期负荷预测，滚动修正供能设备出力的出力计划，可以得到更加准确的日内滚动调度方案。目前日内滚动调度方面的研究主要集中在单个独立的系统，为了使得电-热耦合多能流系统的运行成本最低，，需要研究电-热耦合多能流系统的日内滚动调度方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种电‐热耦合多能流系统的日内滚动调度方法，以弥补现有领域研究的空白，建立电-热耦合多能流系统的日内滚动调度模型，实现电-热耦合多能流系统的优化调度。

本发明提出的电‐热耦合多能流系统的日内滚动调度方法，包括以下步骤：

(1)建立一个电-热耦合多能流系统优化调度的目标函数：

其中，p_b,t为电-热耦合多能流系统中第b台电‐热联供机组在第t个调度时段的有功功率，q_b,t为电-热耦合多能流系统中第b台电‐热联供机组在第t个调度时段的热功率，N为电-热耦合多能流系统中电‐热联供机组的总台数，F(p_b,t,q_b,t)为电-热耦合多能流系统中第b台电‐热联供机组在第t个调度时段的运行成本，p_x,t为电-热耦合多能流系统中第x台火电机组在第t个调度时段的有功功率，N_TU为电-热耦合多能流系统的电网中火电机组的总台数，F_TU(p_x,t)为电-热耦合多能流系统中电网的第x台火电机组在第t个调度时段的运行成本，Δt是相邻两个调度时刻的时间间隔，Δt的取值为15分钟；

(2)设定电-热耦合多能流系统中电网与热网稳态安全运行的等式约束条件，包括：

(2-1)电-热耦合多能流系统中的电网潮流方程如下：

其中，P_i,t为电-热耦合多能流系统的电网中节点i在第t个调度时段的注入有功功率，Q_i,t为电网中节点i在第t个调度时段的注入无功功率，θ_i,t和θ_j,t分别为节点i和节点j在第t个调度时段的电压相角，U_i,t和U_j,t分别为节点i和节点j在第t个调度时段的电压幅值，G_ij为电网节点导纳矩阵Y中第i行、第j列元素的实部，B_ij为电网节点导纳矩阵Y第i行、第j列元素的虚部，电网节点导纳矩阵Y从电-热耦合多能流系统的能量管理系统中获取，n为电网的节点总数；

(2-2)电‐热耦合多能流系统中热网的管道压力损失方程如下：