[发明专利]一种区域综合能源系统集群划分及参与日前市场出清方法

说明书

本发明公开了一种区域综合能源系统集群划分及参与日前市场出清方法，考虑以可靠性、灵活性和基于改进电气距离的模块度指标为集群划分判据，建立电热耦合的区域综合能源系统集群的数学模型，并以社会福利最大化为目标函数，参与日前市场出清的方法。该方法能同时得出区域综合能源系统集群的划分方法以及每个区域综合能源系统集群的最优电热负荷需求。该方法既能深度挖掘不同能源间的互补性和替代性，又能实现综合能源的充分消纳和经济效益最优，突破传统能源系统总体利用率和经济效益不高的应用瓶颈。

技术领域

本发明涉及综合能源系统技术领域，尤其是一种区域综合能源系统集群划分及参与日前市场出清方法。

背景技术

随着全球范围内能源行业高速发展，用户的能源需求种类愈发多样化，供能系统愈发复杂，但由于不同类型的能源系统之间存有较大差异，故传统的能源系统间缺少互补协调、能源市场分开组织，由此造成能源的总体利用率不高和能源的经济效益未能达到最优的局面。

为了减少能源浪费和实现能源的最优配置，近年将传统的能源系统升级转型，形成能够满足多种能源互补运行的区域综合能源系统集群的呼声越来越大。公开号为CN107506851A的发明专利提出了一种多区域虚拟电厂综合能源协调调度优化模型，对位于不同区域含冷热电三种能源类型的分布式能源和负荷的虚拟电厂进行了冷热电协调调度优化建模，有效降低了含冷热电在内的虚拟电厂的成本；公开号为CN110266004A的发明专利提出了一种综合能源系统能量枢纽模型的标准化构建方法，通过在综合能源系统的能量枢纽模型中增加一个限定方程的方式考虑了能量环流的情况，并通过增加虚拟能量转化设备的方式避免了不同简单综合能源系统能量枢纽模型的耦合矩阵不匹配的情况；公开号为CN111313429A的发明专利提出了一种用于综合能源系统的可靠性评估方法及系统，考虑了网络拓扑、传输延时、终端热惯性以及用户可靠性需求的差异性，对该综合能源系统进行潮流计算，利用潮流计算结果并结合序贯蒙特卡洛方法来确定综合能源系统的可靠性指标，提高了综合能源系统可靠性评估的精度。

现有技术大多都是针对单一的区域综合能源系统的优化调度或能量枢纽模型的构建，尚未深度挖掘不同能源间的互补性和替代性，缺少将多个单一的区域综合能源系统划分为集群的技术。同时，现有的评估体系大多只考虑了单一指标，缺乏对对诸如可靠性、灵活性和模块度等指标综合评估的技术。此外，自新电力体制改革方案出台后，电力市场化进程在各省间快速推进，其他能源市场也在稳步推进，这就为综合能源系统的能源交易和实现社会经济效益最优提供了可靠稳定的平台，但是现有的技术中对综合能源系统参与市场的研究有限。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明公开了一种区域综合能源系统集群划分及参与日前市场出清方法，该方法能同时得出区域综合能源系统集群的划分方法以及每个区域综合能源系统集群的最优电热负荷需求，既能深度挖掘不同能源间的互补性和替代性，又能实现综合能源的充分消纳和经济效益最优，突破传统能源系统总体利用率和经济效益不高的应用瓶颈。

本发明提供一种区域综合能源系统集群划分及参与日前市场出清方法，包括如下步骤：

S1：初始化区域综合能源系统的基础数据。

S2：建立电热系统关键元件数学模型；其中，关键元件包括热电联产机组、电锅炉和蓄热装置等。

（1）热电联产机组的数学模型为：

p₁=c_m( h₁-h₀ )