[发明专利]一种综合能源系统中区域热网的节点热价计算方法

权利要求书

1.一种综合能源系统中区域热网的节点热价计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，基于热网拓扑结构，建立区域热网模型；

S2，基于步骤S1中区域热网模型，建立综合能源系统最优调度策略的目标函数及相应约束条件，根据初始热网温度求解最优调度策略并得到管网的热媒流量；

S21，建立综合能源系统最优调度策略的目标函数：

其中，是第i个热电联产子系统的日运行成本，C_grid是与电网交换功率成本，Ω_CHP是热电联产子系统的集合；

S22，建立热电联产子系统运行约束条件，所述约束条件包括热电功率平衡约束、与交换电功率费用约束、设备运行约束和储能运行约束；

S3，将步骤S2得到的热媒流量作为输入量，求解温度修正方程，得到新的热媒温度；

S4，迭代求解最优调度策略：

S41，设定相邻两次迭代的允许温差为迭代判据；

S42，求解新热媒温度与初始热网温度的温差；

S43，将步骤S42中温差与迭代判据做比较，若温差小于迭代依据，则迭代终止，否则将新热媒温度代替初始热网温度返回步骤S2，循环步骤S2至步骤S4；

S5，根据步骤S4获得的最优调度策略参数，基于潮流追踪法，求解节点热价方程，得到节点热价,所述节点热价包括节点产热成本与节点传输成本之和；

所述节点产热成本为：

其中，Q^k，t是节点k的注入热功率，是节点i所产生的热功率，只有热源节点才能产生热功率，其他节点产生热功率为零；A_u是顺流追踪矩阵，其第i行第j列元素如下,其中，是节点i的上游节点集合；

对于热源节点i，其单位产热成本如下：

其中，和分别是第i个热源在t时段内燃气轮机和燃气锅炉所产生的热功率；和分别是燃气轮机和燃气锅炉生成单位热功率所需要的产热成本；和分别是燃气轮机和燃气锅炉的制热效率；

所述节点热传输成本为：

其中，表示节点k的热负荷对管段j的热媒功率传输的贡献，是节点i的热负荷功率，对于换热站节点，其等于换热站与区域热网交换的热功率，对于连接节点，其值为零；A_d是逆流追踪矩阵，其第i行第j列元素如下：

其中，是节点i的下游节点集合,是管段j的单位热传输损耗成本，表示如下：

其中，β是权重因子，用来表示热传输损耗对单位热传输损耗成本的影响比率；

所述节点热价包括节点产热成本和节点传输成本两部分：

c^k,t＝cs^k,t+ct^k,t。

2.如权利要求1所述的一种综合能源系统中区域热网的节点热价计算方法，其特征在于所述步骤S1中区域热网模型进一步包括：热媒流量守恒约束、热媒流量约束、热功率约束及热源、换热站与区域热网交换热能约束，

所述热媒流量守恒约束方程为：

其中，m^i，t表示第t时段第i条管段的热媒流量；表示所有与节点j相连的管段的集合；Θ_in表示所有连接节点组成的集合；

所述热媒流量约束方程为：

其中，和分别表示第t时段，与管段参考方向相同和相反的热媒流量；和均是二进制变量，用来表征管段中热媒的流向；

所述热功率约束为：

其中，c是水的比热容；和分别是供水管段始端与末端的热功率；是该管段传输中的热功率损失；和分别是供水管段始端与末端的热媒温度；τ_r是回水管段温度；

所述热源、换热站分别与区域热网交换热能约束方程如下：

其中，和表示t时段内区域热网与第i个热源和换热站的热交换功率；Θ_chp和Θ_sb分别表示热源和换热站的集合；和分别表示与热源和换热站相连的管段集合。