[发明专利]综合能源系统的优化调度方法和系统

说明书

本发明提供了综合能源系统的优化调度方法和系统，包括：获取综合能源系统的拓扑结构和电气设备基本信息；根据电气设备基本信息建立含有储能装置的系统设备模型；构建系统目标函数和约束条件，并利用混合整数规划法进行求解得到综合能源系统的优化调度分析结果。本发明可以增强综合能源系统的调节能力，增加新能源消纳空间，有效提高电力系统的调节能力以及新能源电力的接纳能力。

技术领域

本发明涉及综合能源系统技术领域，尤其是涉及综合能源系统的优化 调度方法和系统。

背景技术

当前，我国能源转型面临着需求放缓、传统产能过剩、环境问题突出、 整体效率较低等问题。综合能源系统整合了区域煤炭、石油、天然气、电 能、热能等多种能源，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。

综合能源系统的物理载体是能源互联网，该系统是指在规划、设计、 建设和运行这些过程中，是指在规划、设计、建设和运行过程中，通过各 能源生产、传输、分配、转换、消费和存储等环节的优化后，以电力为中 心，以电网为主干，所形成的能源产供销一体化系统，可在一个区域内实 现对不同能源的有效调度和高效利用。

由于自然界中的太阳能和风能取之不尽用之不竭，光伏发电(PV)和 风力发电(WT)等新能源为基础的发电形式大规模发展。但是，太阳能和 风能的间歇性、不确定性、波动性使得PV和WT的出力不稳定，导致了其 不可控性。当前，我国风电发展集中在“三北”地区，与此同时，由于热电联 产机组电能输出不够灵活，导致的弃风问题也越来越严重，造成了严重的 浪费和经济损失。为降低供能侧和负荷侧不确定性的影响，需要通过调整 可控设备的出力、负荷削减或弃风、弃光等手段来满足电力系统电热平衡 的约束，从而保证系统处于稳定状态。

利用综合能源系统的协同运作可以提高新能源电力的接纳能力，展现 了多能源互补的优势，因此如何对考虑电热储能和风电消纳在内的综合能 源系统进行优化调度则是未来亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了综合能源系统的优化调度方法和 系统，可以增强综合能源系统的调节能力，增加新能源消纳空间，有效提 高电力系统的调节能力以及新能源电力的接纳能力。

第一方面，本发明实施例提供了综合能源系统的优化调度方法，包括：

获取综合能源系统的拓扑结构和电气设备基本信息；

根据所述电气设备基本信息建立含有储能装置的系统设备模型；

构建系统目标函数和约束条件，并利用混合整数规划法进行求解得到 综合能源系统的优化调度分析结果。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方 式，其中，所述电气设备基本信息包括机组类型、机组容量、充电功率、 储热功率和储电容量。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方 面的第二种可能的实施方式，其中，所述系统设备模型包括供能设备模型 和储能设备模型，其中，所述供能设备模型包括火电机组模型和热电联产 机组模型，所述储能设备模型包括电能存储系统模型和蓄热罐模型。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方 面的第三种可能的实施方式，其中，所述目标函数为综合能源系统的总能 耗成本函数最小，总能耗成本包括常规火电机组的发电成本、热电联产机 组的发电成本和弃风成本。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方 面的第四种可能的实施方式，其中，所述约束条件包括电力系统约束和热 力系统约束，其中，所述电力系统约束包括负荷平衡约束和机组出力约束， 所述热力系统约束包括供热平衡约束。