[发明专利]一种基于气热惯性的综合能源系统优化方法、系统和装置

说明书

本发明公开了一种基于气热惯性的综合能源系统优化方法、系统和装置，属于综合能源系统领域。一种基于气热惯性的综合能源系统优化方法，包括以下步骤：以气热惯性作为频率支撑点构建所述外部电网的调频服务模型；基于所述综合能源系统的产能消耗和产能收益，以总成本最低为目标构建目标函数；构建包括所述综合能源系统的气惯性调频约束和热惯性调频约束的调度约束条件。与现有技术相比，气热惯性参与电网调频服务具有调节灵活、响应快速的特征。进一步的，在考虑气热惯性参与电网调频服务下开展综合能源系统调度优化，能够充分挖掘综合能源系统气热系统灵活性，有效提高综合能源系统运行经济性。

技术领域

本发明涉及综合能源系统领域，具体涉及一种基于气热惯性的综合能源系统优化方法、系统和装置。

背景技术

近年来，在世界能源危机、环境污染的压力下，大规模可再生能源接入电力系统。可再生能源出力的波动性、随机性特征给电力系统频率稳定带来挑战，因此有必要充分调用电力系统调频资源，鼓励具备快速调节能力的非传统调频资源加入电网调频服务。区别于传统发电侧调频方法，本发明提出了综合能源系统气热惯性调频手段。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于气热惯性的综合能源系统调度优化方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于气热惯性的综合能源系统优化方法，包括以下步骤：

以气热惯性作为频率支撑点构建所述外部电网的调频服务模型；

基于所述综合能源系统的产能消耗和产能收益，以总成本最低为目标构建目标函数；

构建包括所述综合能源系统的气惯性调频约束和热惯性调频约束的调度约束条件；

基于所述调频服务模型、所述目标函数和所述调度约束条件构优化所述综合能源系统的调度方式。

进一步地，所述调频服务模型包括气惯性参与电网调频服务模型和热惯性参与电网调频服务模型；

所述气惯性参与电网调频服务模型为：其中，为综合能源系统气惯性参与电网调频出力，为综合能源系统气惯性参与电网正调频出力下限，为综合能源系统气惯性参与电网正调频出力上限，为综合能源系统气惯性参与电网反调频出力下限，为综合能源系统气惯性参与电网反调频出力上限；

所述热惯性参与电网调频服务模型为：其中，为综合能源系统热惯性参与电网调频出力，为综合能源系统热惯性参与电网正调频出力下限，为综合能源系统热惯性参与电网正调频出力上限，为综合能源系统热惯性参与电网反调频出力下限，为综合能源系统热惯性参与电网反调频出力上限。

进一步地，所述产能消耗包括购电成本和购气成本，所述产能收益包括调频收益；

所述目标函数为：minC＝C_E+C_G-I_F

其中，C为综合能源系统运营商总成本，C_E为综合能源系统购电成本，C_G为综合能源系统购气成本，I_F为综合能源系统调频收益，t为时段数，c_E,t为时段t购电价格，P_E,t为时段t外部电网输入功率，c_G,t为时段t购气价格，P_G,t为时段t外部气网输入功率，为时段t综合能源系统气惯性参与电网调频价格，为时段t综合能源系统气惯性参与电网调频出力，为时段t综合能源系统热惯性参与电网调频价格，为时段t综合能源系统热惯性参与电网调频出力。

进一步地，所述气惯性调频约束为：所述热惯性调频约束为

进一步地，所述调度约束条件还包括功率平衡约束、外部电网输入约束、外部气网输入约束、供能设备输入输出约束。