[发明专利]基于分级供能的多储联合综合能源系统控制方法在审

专利信息
申请号: 202310241878.3 申请日: 2023-03-12
公开(公告)号: CN116579451A 公开(公告)日: 2023-08-11
发明(设计)人: 张娜;游峰 申请(专利权)人: 内蒙古工业大学
主分类号: G06Q10/04 分类号: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 王兆波
地址: 010051 内蒙古自治*** 国省代码: 内蒙古;15
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摘要:
搜索关键词: 基于 分级 联合 综合 能源 系统 控制 方法
【权利要求书】:

1.基于分级供能的多储联合综合能源系统控制方法,该方法将系统分为能源输入模块、能源储存模块、能源耦合模块、供能分级模块与优化调度模块;通过能源输入模块将可再生能源与电热上级能源网络纳入系统之中;通过能源储存模块对系统内部电能、热能以及氢能等能源进行储存;通过能源耦合模块对系统内部多种能源进行耦合变换;通过供能分级模块对能源储存模块进行分级供能控制,以实现系统经济性的提高与储能设备压力的减轻;系统通过优化调度模块对能源输入模块、能源储存模块、能源耦合模块进行控制;

其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1:基于用户负荷参考值决定能源输入模块中各类供能设备的容量及型号;

步骤S2:基于用户负荷参考值决定能源储存模块中各类储能设备的容量及型号;

步骤S3:基于用户负荷类型决定能源耦合模块中各类耦合设备的容量及型号;

步骤S4:于供能分级模块中通过统合系统中各类能源与负荷的状态值,赋予能源储存模块中各类储能设备供能权重值,以实现对多储联合系统分级供能控制;

步骤S5:基于供能分级模块所给出的储能供能优先级对综合能源系统进行多目标优化控制。

2.根据权利要求1所述的基于分级供能的多储联合综合能源系统控制方法,其特征在于,步骤S4中供能优先级影响因素包括有:

第一,对于当前时刻不同能源的单位成本,依据能源成本值由高到低顺序分配供能权值给相应能源储能设备,即:

其中,Cmax(t)为价格最高能源单位成本,Cmin(t)为价格最低能源单位成本,i为系统中能源种类数,对于最高价格能源对应的储能设备赋予最低权值1,次高价格能源对应储能设备赋予权值2,以此类推,对于最低价格能源对应储能设备赋予最高权值i;

第二,对于当前时刻各类负荷对不同能源的响应速率,依据响应速率值高低对储能设备赋予供能权值,即:

其中,j为负荷种类,vmax·j为j类负荷对应响应最慢能源的响应速率值,vmin·j为j类负荷对应响应最快能源的响应速率值,对于最慢速率值对应能源类型的储能设备赋予最低权值1,次慢速率值对应能源类型的储能设备赋予权值2,以此类推,对于最快速率值对应呢光源类型的储能设备赋予最高权值i;

第三,对于当前时刻储能设备能量状态,依据设备状态值对储能设备赋予供能权值,即:

其中,SOCmax(t)为百分比含能最多的储能设备对应能量状态值,SOCmin(t)为百分比含能最少的储能设备对应能量状态值,对于百分比含能最多的储能设备赋予最高权值i,百分比含能次多的储能设备赋予次高权值i-1,以此类推,对于百分比含能最少的储能设备赋予最低权值1;

第四,对于当前时刻不同能源的单位碳排放成本,依据碳排放成本值由高到低顺序分配供能权值给相应能源储能设备,即:

其中,Cess·max(t)为价格最高能源单位碳排放成本,Cess·min(t)为价格最低能源单位碳排放成本,对于最高价格能源对应的储能设备赋予最低权值1,次高价格能源对应储能设备赋予权值2,以此类推,对于最低价格能源对应储能设备赋予最高权值i。

3.根据权利要求1所述的基于分级供能的多储联合综合能源系统控制方法,其特征在于,步骤S4中分级供能控制策略包括如下步骤:

S401依据供能负荷类型,确定其对各类能源的响应速度,以此为基准按照响应速度赋予各类储能单元不同供能优先级权重值;

S402依据当前时刻各类能源单位成本,以此为基准按照单位成本赋予各类储能单元不同供能优先级权重值;

S403依据当前时刻储能单元状态,以此为基准按照能量盈余赋予各类储能单元不同供能优先级权重值;

S404依据各类能源碳排放成本,以此为基准按照碳排放成本赋予各类储能单元不同供能优先级权重值。

4.根据权利要求1所述的基于分级供能的多储联合综合能源系统控制方法,其特征在于,步骤S5基于供能分级策略对综合能源系统进行多目标优化控制流程,其控制步骤如下:

S501寻优开始后优先进行储能单元供能分级;

S502判断新能源出力与电力负荷关系,是否存在盈余能量;若是,则继续判断各类储能单元当前储能状态,是否可以进行充能;若新能源出力不满足电力负荷,则判断储能是否处于放能区间;

S503根据储能单元状态对系统进行如下控制:1)充能状态;①处于可充能状态时,按供能等级顺序对各储能设备进行充能;②处于不可充能状态时,无需充能,多余能量通过电网进行交易;2)放能状态;①处于可放能状态时,按供能等级,对负荷进行供能,不足时通过主网进行补充;②处于不可放能状态时,储能不参与供能,由主网进行能源补足;

S504完成控制方式选择后,判断目前时序,满足24小时则完成优化控制;不满足时,时序加一,继续寻优。

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