[发明专利]一种考虑对外支撑能力的电热综合能源系统优化运行方法

权利要求书

1.一种考虑对外支撑能力的电热综合能源系统优化运行方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、考虑EHIES能够最大程度满足外部电网期望支撑需求为目标，建立考虑对外支撑能力的EHIES优化运行模型；

步骤2、求解步骤1所建立的考虑对外支撑能力的EHIES优化运行模型，输出EHIES优化运行策略。

2.根据权利要求1所述的一种考虑对外支撑能力的电热综合能源系统优化运行方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：

(1)建立目标函数：

在EHIES运行策略优化过程中，考虑EHIES能够最大程度满足外部电网期望支撑需求为目标，目标函数如下式所示：

式中，T为调度总时段；P_g(t)为EHIES在第t时刻与外部电网的电能交易量，正值表示电能从EHIES流向外部电网，负值表示电能从外部电网流向EHIES；P_gd(t)为外部电网在第t时刻的期望支撑需求；为调度周期内电能交易量与期望支撑需求差值的平均值；

(2)构造约束条件：

1)功率平衡约束

电热综合能源系统运行中功率平衡约束要求满足电、热、冷负荷需求，包括电力平衡、热功率平衡和冷功率平衡；

(a)电功率平衡约束

P_PV,t+P_WT,t-P_g,t＝P_EB,t+P_EC,t+P_eload,t (2)

式中，P_PV,t为光伏电池在t时段的电功率；P_WT,t为风力发电机在t时段的电功率；P_g,t为EHIES在第t时刻与外部电网的电能交易量，正值表示电能从EHIES流向外部电网，负值表示电能从外部电网流向EHIES；P_EB,t为t时刻电锅炉消耗有功功率；P_EC,t为电制冷机在t时刻消耗的电功率；P_eload,t为EHIES中在第t时刻电负荷功率；

(b)热功率平衡约束

Q_EB,t+Q_HS-dis,t＝Q_load,t+Q_HS-ch,t (3)

式中，Q_EB,t为t时刻电锅炉热功率；Q_HS-dis,t为t时段储热装置的放热功率；Q_load,t为EHIES中在第t时刻热负荷功率；Q_HS-ch,t为t时段储热装置的储热功率；

(c)冷功率平衡约束

C_EC,t＝C_load,t (4)

式中，C_EC,t为电制冷机在t时刻的制冷功率；C_load,t为EHIES中在第t时刻冷负荷功率；

2)不平衡约束

(a)能源生产设备运行约束

EHIES中各设备的效率和能效系数可以设置为常数，也可以设置为可变函数，两种方式均可，制定系统运行策略时，两者对长期运行费用的影响较小，因此本文优化运行模型将设备效率和能效系数设置为常数；各设备运行约束如下所示；

式中，和分别为光伏电池、风力发电机的出力上限；和分别为电锅炉和电制冷机的制热功率和制冷功率上限；

(b)储热装置运行约束

约束条件包括储热装置储热能量的上下限约束、充/放能速率上下限约束、储热装置只能处在充能或放能单一状态、储热装置在一天开始时和结束时储能量相等，如下所示；

Q_HS-dis,tQ_HS-ch,t＝0 (12)

H_HS,0＝H_HS,T (13)

式中，为储热装置的额定容量；分别为允许储热能量与容量的比值的最小值和最大值；H_HS,t为t时刻储能装置存储能量状态值；分别为储热装置最大储热功率和放热功率；H_HS,0、H_HS,T分别为储能设备一天开始时和结束时的储能量；

(c)EHIES与外部电网功率交互约束

由于网络架构限制，外部电网与EHIES的最大功率交换值受限，因此EHIES与外部网络的功率交换不可超过上限值；

式中，分别为最小和最大电功率交换值。

3.根据权利要求1所述的一种考虑对外支撑能力的电热综合能源系统优化运行方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：

(1)参数初始化，输入EHIES内负荷参数、设备参数以及外部电网的期望支撑需求；输入细菌群体趋药性算法参数，包括细菌数量和迭代次数；

(2)设置迭代次数n＝1；

(3)细菌个体寻优得到位置1；

(4)细菌群体寻优得到位置2；

(5)根据目标函数计算位置1和位置2的函数值，如果位置1的函数值优于位置2，则保留位置1，否则，保留位置2；

(6)判断是否达到终止条件，如果达到终止条件，优化结束并输出结果，即优化运行策略，否则返回步骤(3)；

(7)将优化运行策略导入EHIES能量管理系统；

(8)EHIES能量管理系统将优化运行策略中各设备的运行状态指令下发至系统内各设备；

(9)EHIES内各设备接收能量管理系统的指令，并按优化运行策略运行；

(10)结束。