[发明专利]一种综合能源系统调度方法和系统

说明书

本发明提供了一种综合能源系统调度方法和系统，包括：实时获取当前时刻综合能源系统内设备的运行输出功率，并预测以当前时刻为起始的设定时域内各时刻的分布式新能源输出功率预测数据和负荷预测数据；基于预先构建的综合能源系统滚动调度模型、分布式新能源输出功率预测数据和负荷预测数据，对时域内运行输出功率进行校准，并基于校准后的运行输出功率得到时域内的调度指令并执行，直到调度周期结束。该方法和系统能够很好地消除由于风电、光伏、电负荷和热负荷预测误差对综合能源系统运行造成的不良影响，保证系统的运行指令总是根据最新的预测信息和设备的最新运行状态得到的，在提高综合能源系统运行稳定性的同时提升了运行的经济性。

技术领域

本发明属于能源调度技术领域，具体涉及一种综合能源系统调度方法和系统。

背景技术

目前，全球能源短缺问题和环境污染问题日益凸显，分布式可再生能源的发展得到了广泛的关注。随着分布式电源和储能技术的发展及应用，多能互补微电网不断接入配电网，多元负荷主动参与电力需求侧响应，能源供给与消费形式日趋多样化。综合能源系统应运而生，通过热、电、气等多种能源的生产和存储进行先进的能源转换利用方式，实现多能源的梯级利用，从而提高能源的综合利用效率，促进分布式可再生能源的消纳，是未来智能电网的重要发展方向。综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内热、电、气等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行、协同管理、交互响应和互补互济。

综合能源系统的优化调度方法通常是日前优化调度，这种方式在传统电网中可在一定程度上实现系统的经济运行。但是由于可再生能源的大量接入，而其输出功率具有随机性和波动性等特点，同时综合能源系统内部用户的电需求与热需求也具有一定的不确定性，因此电、热负荷和可再生能源输出功率的预测值和实际值存在一定的偏差，导致系统的实际运行情况往往偏离其日前调度计划，严重影响综合能源系统的经济运行和用户的用能舒适度。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种综合能源系统调度方法和系统。该方法和系统基于模型预测进行控制，能够很好地消除可再生能源和负荷预测误差对系统运行的影响，提高综合能源系统运行的稳定性和经济性，提高电热调度的精度。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种综合能源系统调度方法，其改进之处在于，包括：

步骤1：在调度周期内，实时获取当前时刻综合能源系统内设备的运行输出功率，并预测以当前时刻为起始的设定时域内各时刻的分布式新能源输出功率预测数据和负荷预测数据；

步骤2：基于预先构建的综合能源系统滚动调度模型、所述分布式新能源输出功率预测数据和负荷预测数据，对所述时域内运行输出功率进行校准，并基于校准后的运行输出功率得到所述时域内的调度指令并执行；

步骤3：在调度周期内，继续执行步骤1，直到调度周期结束；

其中所述时域小于调度周期。

本发明提供的第一优选技术方案，其改进之处在于，所述综合能源系统滚动调度模型的建立，包括：

以最小化所示时域内综合能源系统的运行成本为目标函数，以综合能源系统的设备功率平衡约束、设备运行约束和联络线处的功率约束为约束条件，建立综合能源系统滚动调度模型。

本发明提供的第二优选技术方案，其改进之处在于，所述负荷包括电负荷和热负荷，所述设备包括微燃气轮机、电储能装置、储热罐和电热泵。

本发明提供的第三优选技术方案，其改进之处在于，所述目标函数，如下式所示：

其中，t表示所述时域内的一个时刻，C表示最小化的预测时域内综合能源系统运行成本，k表示当前时刻，M表示所述时域的长度，表示综合能源系统中的天然气消耗成本，表示综合能源系统的购售电成本。