[发明专利]综合能源系统能源需求的可调能力评估方法及存储介质

权利要求书

1.一种综合能源系统能源需求的可调能力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：分别建立热电联产机组模型和储能装置模型；

第二步：分别建立可再生能源装置模型和弹性负荷模型；

第三步：建立综合能源系统内各设备相互影响的模型；

第四步：基于热电联产机组模型、储能装置模型、可再生能源装置模型、弹性负荷模型和各设备相互影响的模型，建立基于优化法的综合能源系统可调能力评估模型；

其中，优化法具体为，

建立包括目标函数和约束条件的综合能源系统可调能力评估模型；其中，

目标函数为：

min f＝L_i+X_i+S_i-D_i-Y_i (1)

max f＝L_i+X_i+S_i-D_i-Y_i (2)

式中，L_i为能源i的纯负荷量；X_i为通过能源转化装置满足其余负荷需要的能源i的能源量；S_i和D_i分别为能源i的储能装置的储、放能量，Y_i为通过能源转化装置所转化成的能源i的能源量；f表示目标函数；

a)当由t时刻递推t+1时刻时，由于t时刻各元件的状态固定，将t时刻各元件的状态作为已知边界条件，代入t+1时刻的约束条件中，从而对t+1时刻综合能源系统的运行策略进行约束，形成综合能源系统的可调能力区间；

约束条件包括：

①综合能源系统能量平衡约束：

E_in(t)+E_g-e(t)+D_e(t)＝L_e(t)+E_e-h(t)+E_e-c(t)+S_e(t) (3)

H_g-h(t)+H_e-h(t)+D_h(t)＝L_h(t)+H_h-c(t)+S_h(t) (4)

C_e-c(t)+C_h-c(t)+D_c(t)＝L_c(t)+S_c(t) (5)

式中，L_e、L_h、L_c分别表示纯电、热、冷负荷量；S_e、S_h、S_c分别表示储电、储热、储冷装置储能量；D_e、D_h、D_c分别表示储电、储热、储冷装置放能量；E_in为从外部大电网输入的电能量；E_g-e为三联供机组产生的电能量；E_e-h、E_e-c分别为电制热、冷设备需要的电能；H_h-c为吸收式制冷机需要的电量；H_e-h为电制热设备产生的热能；C_e-c为电制冷设备产生的冷能；C_h-c为吸收式制冷机产生的冷能；H_g-h表示燃气制热设备产生的热能；

②设备运行约束：

P_w,minP_w(t)＜P_w,max (6)

|P_w(t+1)-P_w(t)|＜υ_w (7)

式中，P_w(t)、P_w(t+1)分别为t、t+1时刻设备w的输出功率，υ_w为设备w的爬坡速率；P_w,min、P_w,max分别为设备w的额定最小、最大输出功率；

③储能装置约束：

式中，分别为t+1时刻的储能装置的储、放能状态参数，储能为1，放能为0；S_i,max(t+1)、D_i,max(t+1)分别为t+1时刻能源i的储能装置的能够储、放的能量上限；S_i,min(t)和S_i,max(t)分别为储能装置在t时刻储能装置中所剩余能量的最小值和最大值；SOC_i,max、SOC_i,min分别为储能装置额定容量的上、下限；

④运行成本约束：

CO_best≤CO≤CO_max (10)

式中，CO为运行成本，CO_best为按照最优经济运行所需要的最小运行成本，CO_max为最大允许的运行费用，λ_i(t)为t时刻能源i的单价，T表示评估周期，Q_i,in表示能源i的输入量；E、G、H、C分别表示电、天然气、热、冷；

b)当由未知的t+1时刻对t+2时刻进行递推时，由于t+1时刻的各元件状态已经不是一个固定的值，而是一个区间值，因此只要t+1时刻该元件状态区间内存在一个运行状态使得t+2时刻的该元件出力满足约束条件即可，其中综合能源系统能量平衡约束、运行成本约束和情况a)时相同，所述设备运行约束和储能装置约束如下：

①设备运行约束：

②储能装置约束

式中，为t+2时刻的储能装置的储、放能状态参数，储能为1，放能为0；S_i,max(t+2)、D_i,max(t+2)分别为t+2时刻能源i的储能装置的能够储、放的能量上限；S_i,min(t+1)和S_i,max(t+1)分别为储能装置在t+1时刻储能装置中所剩余能量的最小值和最大值；

第五步：对综合能源系统可调能力评估模型进行求解，根据求解结果确定综合能源系统的可调能力区间；

第六步：对可调能力区间进行评价。