[发明专利]一种电-气综合能源系统的日前调度方法

权利要求书

1.一种电-气综合能源系统的日前调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.建立电-气综合能源系统日前调度模型：包括建立电力网络模型、建立天然气网络模型、建立燃气机组模型、建立非燃气机组模型、建立系统运行成本最低模型；

S2.对S1步骤建立的电-气综合能源系统日前调度模型进行约束处理；

S3.对模型进行求解：首先利用罚函数求解模型获取粗糙解，然后利用泰勒级数法求解模型，并采用序贯二阶锥规划形成迭代优化；

其中，S1步骤中，所述的建立电力网络模型包括：

1)建立电力平衡方程：

2)建立发电机组出力约束方程：

P_i^minu_i,t≤P_i,t≤P_i^maxu_i,t 公式(2)

3)建立机组爬坡约束方程：

P_i,t-P_i,t-1≤UR_i(1-y_i,t)+P_i^miny_i,t 公式(3)

P_i,t-1-P_i,t≤DR_i(1-z_i,t)+P_i^minz_i,t 公式(4)

4)建立机组最小开停时间约束方程：

5)建立机组启停状态逻辑约束方程：

y_i,t-z_i,t＝u_i,t-u_i,t-1 公式(7)

y_i,t+z_i,t≤1 公式(8)

6)建立启动与停止成本约束方程：

SU_i,t＝su_iy_i,t 公式(9)

SD_i,t＝sd_iz_i,t 公式(10)

7)建立直流潮流约束方程：

E·pf＝C·P_i,t-L·D_b,t 公式(11)

8)建立线路传输容量约束方程：

θ_ref＝0 公式(14)

式中：P_i，t指机组i在t时刻的出力；D_b，t指节点b在t时刻的负荷；指机组i的最小与最大出力；u_i，t指机组i在t时刻的启停状态变量(1为开，0为关)；y_i，t、z_i，t指机组i在t时刻的启动、停止动作状态变量；UR_i、DR_i指机组i每小时上、下爬坡的最大值；指机组i在t-1时刻启动、停止的时间长；指机组i的最小启动、停止时间；su_i、sd_i指机组i的启动、停止费用常数；SU_i，t、SD_i，t指机组i的启动、停止费用；E、C、L分别指节点-线路关联矩阵、节点-发电机组关联矩阵、节点-负荷关联矩阵；θ_j指节点j的电压相角；x_j，k指节点j到节点k的线路电抗；pf_br为线路br的潮流；为线路br的潮流最大值；θ_ref为参考节点的电压相角；

所述的建立天然气网络模型具体包括：

1)建立Weymouth约束方程：

2)建立节点气压上下限约束方程：

3)建立管道容量约束方程：

4)建立节点流量平衡约束方程：

T^sW^s-T^dW^d-T^gW^g＝T^pF^p 公式(18)

5)建立气源出气量上下限约束方程：

式中，t在此指时间，指节点m到节点n的天然气管道流量；sgn(·)是一个信号函数；C_mn是管道的固定参数，与环境温度等外界因素有关；NN表示天然气网络节点集合；ω_m指节点气压；分别指节点气压的上下限；分别指天然气管道流量的上下限；T^s、T^d、T^g、T^p分别指节点-气源关联矩阵、节点-非燃气轮机气负荷关联矩阵、节点-燃气轮机气负荷关联矩阵、节点-管道关联矩阵；W^s、W^d分别指气源的出力和非燃气轮机气负荷；W^s.max、W^s.min分别为气源出力的上、下限；GW指气源集合；

所述的建立燃气机组模型如以下约束方程：

式中，指燃气机组i在时刻t消耗的天然气量，指燃气机组i的耗量系数，GU指燃气机组集合；

所述的建立非燃气机组模型如以下约束方程：

式中，指非燃气机组的成本函数，指非燃气机组的成本系数；

所述的建立系统运行成本最低目标模型如以下方程：

式中，λ_i指天然气网络中气源的成本系数。