[发明专利]一种电-混氢天然气城市综合能源系统

权利要求书

1.一种电-混氢天然气城市综合能源系统，其特征在于，包括：

源侧，其包括光伏、风力发电、城市配电网与混氢天然气网；

负荷侧，其包括电、气、冷、热四种负荷；

电-混氢天然气耦合点，其由氢混燃机与电转气设备构成；

城市能量管理系统，用于对所述源侧、负荷侧以及电-混氢天然气耦合点进行调度控制。

2.如权利要求1所述的电-混氢天然气城市综合能源系统，其特征在于，所述城市能量管理系统包括：

输入模块，用于输入氢混燃机运行参数；

氢混燃机精细化模型模块，基于所输入的氢混燃机运行参数来构建考虑碳排放和混合燃烧特性的氢混燃机精细化模型；

优化调度目标函数模块，存储有电-混氢天然气城市综合能源系统优化调度目标函数；

约束模块，存储有城市配电网、混氢天然气网、用户单元、耦合运行约束；

优化调度模型模块，基于所述氢混燃机精细化模型模块、优化调度目标函数模块、以及约束模块来建立考虑氢混燃机运行特性的电-混氢天然气城市综合能源系统优化调度模型；

求解器，用于对所述电-混氢天然气城市综合能源系统优化调度模型就行求解，得到调度控制指令；

输出模块，用于输出所述调度控制指令。

3.如权利要求2所述的电-混氢天然气城市综合能源系统，其特征在于，所述电-混氢天然气城市综合能源系统优化调度目标函数为：

式中：f_PG为火电机组运行成本；f_P2G为电转气设备运行成本；f_WT为弃风成本；为氢混燃机碳排放带来的环境处理成本；f_GS为混氢天然气网气源处购气成本；f_HG为用户单元内部的氢混燃机耗气成本；为用户单元购电成本；f_DP为用户单元内部运行设备维护成本。

4.如权利要求2所述的电-混氢天然气城市综合能源系统，其特征在于，所述城市配电网运行约束包括：火电机组可控电源和以风电为代表的可再生能源在运行中需满足出力限制条件:

P_g,min≤P_g,t≤P_g,max

式中：P_g,max、P_g,min为t时刻第g台火电机组的出力上、下限；P_g,t为t时刻第g台火电机组的出力；P_w,t为t时刻第w台风电机组的实际出力；为t时刻第w台风电机组的预测出力；

计及电转气设备用电、火电机组出力、可再生能源实际出力、用户单元购电以及城市配电网电负荷，故城市配电网运行过程中需满足电功率平衡，即

式中：P_uv,t为t时刻城市配电网的光伏出力；为t时刻第l个用户单元的购电功率；P_P2G,n,t为t时刻第n个P2G设备的用电功率；L_ud,t为t时刻城市配电网的电负荷。

5.如权利要求2所述的电-混氢天然气城市综合能源系统，其特征在于，所述混氢天然气网运行约束包括管道流量与气网节点压力关系约束、气网节点能量平衡约束、混氢天然气管道平均压力约束、混氢天然气密度、热值以及摩尔分数约束以及压缩机和调压站约束。