[发明专利]一种综合能源系统的优化调度装置及方法

说明书

本发明公开了一种综合能源系统的优化调度装置及方法，属于综合能源调度技术领域，包括构建模块、信息获取模块、数据预测模块、和能源调度模块，为解决现有综合能源系统缺少完备的优化调度策略，无法保证整个系统的高效节能和长期稳定运行，导致了运行费用的增加的问题。本发明的一种综合能源系统的优化调度装置及方法，通过优化调度总时段内各个优化调度时段综合能源系统中各个设备的出力为决策变量，建立目标函数，得到了综合能源系统的优化调度模型，评估多时间尺度优化调度结果的合理性，给出优化参数乃至系统设备的配置建议，在保证系统安全经济运行的前提下，实现整个能源系统的协同优化工作，引导用户科学用能，提高综合能源服务效率。

技术领域

本发明涉及综合能源调度技术领域，特别涉及一种综合能源系统的优化调度装置及方法。

背景技术

当前能源发展主要面临两方面的挑战，一方面是由于消耗化石燃料排放出大量二氧化碳，引起全球气候持续变暖；另一方面，由于对自然资源的过渡开采利用，造成能源资源进一步枯竭。对此，发展可再生能源，构建多能互补、能量梯级利用的综合能源系统，是一种有效的解决办法。而综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济。在满足系统内多元化用能需求的同时，要有效地提升能源利用效率，促进能源可持续发展的新型一体化的能源系统。但现有的综合能源系统存在以下问题：

由于缺少完备的优化调度策略，系统的运行往往根据人工经验，难以保持最优运行状态，无法保证整个系统的高效节能和长期稳定运行，因此导致了运行费用的增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合能源系统的优化调度装置及方法，提供完备的优化调度方法，保证整个综合能源系统的高效节能和长期稳定运行，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种综合能源系统的优化调度装置，包括构建模块、信息获取模块、数据预测模块和能源调度模块，构建模块用于建立目标函数，并建立所述目标函数的约束条件；所述信息获取模块用于获取供能设备和储能设备的基础数据；所述数据预测模块用于预测未来新能源设备的出力计划曲线以及各类负荷的日变化曲线；所述能源调度模块用于进行优化调度。

进一步地，所述供能设备包括燃气轮机、余热锅炉、燃气锅炉、光热锅炉、光伏、风机、水源热泵和汽-水换热器；所述储能设备包括蓄电池、高温储汽、低温储热；所述负荷包括供暖负荷、蒸汽负荷和电力负荷。

进一步地，所述供能设备和储能设备的基本数据包括：燃气轮机的输出电功率、发电效率和天然气消耗量，燃气锅炉、余热锅炉、水源热泵以及汽-水换热站的输出热功率、制热系数和热效率，储能设备中蓄电池、高温储汽以及低温储热的储能容量、能量损失系数、输入输出功率、充放能状态和充放能效率。

进一步地，包括如下步骤：

S101:以综合能源系统在优化总调度时段内的最小运行总成本为目标，以优化调度总时段内各个优化调度时段综合能源系统中各个设备的出力为决策变量，建立目标函数，并建立所述目标函数的约束条件；

S102:统一获取并采集综合能源系统中供能设备基本数据；

S103:获取综合能源系统内新能源设备和各类负荷的历史数据，预测未来新能源设备的出力计划曲线以及各类负荷的日变化曲线；

S104：基于采集的基本数据和预测的数据，按照日前优化、日内优化、实时优化的顺序依次优化调度得到系统中可调度设备的多时间尺度优化调度结果，确定综合能源系统的调度方案。

进一步地，所述获取综合能源系统内新能源设备和各类负荷的历史数据，预测未来新能源设备的出力计划曲线以及各类负荷的日变化曲线，包括：