[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

说明书

本发明专利公开了一种综合能源系统中区域热网的节点热价计算方法，采用量调节的方式，建立综合能源系统中的区域热网模型，基于区域热网模型，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，求解温度修正方程，迭代求解最优调度策略，得到最优调度策略的参数，基于潮流追踪法，求解节点热价方程，得到节点热价，本发明节点热价能体现区域热网在时间和空间上的差异性，进而使热网调度更加精细与灵活，为下一步综合能源系统的精细化供热提供理论依据。

所属领域

本发明属于综合能源系统应用技术领域，具体涉及一种综合能源系统中区域热网的节点热价计算方法。

背景技术

综合能源系统具有高效的能源利用效率及可再生能源消纳能力，因此得到人们越来越多的关注与研究。热电联产设备是综合能源系统中的核心组成部分，其不但能够发电，更能利用发电所消耗原料的余温进行制热，并通过区域热网传输到各个终端用户。一般情况下，区域热网采用质调节的方式，即通过调节供给侧的热媒温度来调节终端的热能需求，但热网中热媒流量的大小和流向是不变的。量调节却可以调节热网的热媒流量，因而量调节具有较大的运行灵活性，且更适用于含有多个热源的综合能源系统的区域热网调节中，如果能充分发挥量调节的功能和作用，将是对综合能源系统应用技术领域的一大推动和改革。

发明内容

本发明正是针对现有技术中的问题，提供了一种综合能源系统中区域热网的节点热价计算方法，采用量调节的方式，建立综合能源系统中的区域热网模型，基于区域热网模型，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，求解温度修正方程，迭代求解最优调度策略，得到最优调度策略的参数，基于潮流追踪法，求解节点热价方程，得到节点热价，本发明节点热价能体现区域热网在时间和空间上的差异性，进而使热网调度更加精细与灵活，为下一步综合能源系统的精细化供热提供理论依据。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种综合能源系统中区域热网的节点热价计算方法，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；

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。

作为本发明的一种改进，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；