[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

说明书

本发明公开了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。系统通过能源输入模块将风光等可再生能源与电热上级能源网络纳入系统之中，实现系统能源供应需求；系统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，以满足系统调度需求；系统通过能源耦合模块对系统内部多种能源进行耦合变换，以提高系统调度灵活性；系统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，使得系统在满足用户侧需求的同时提高系统运行经济型。

技术领域

本发明专利涉及综合能源系统控制领域，尤其涉及于一种基于分级供能的多储联合综合能源系统控制方法。

背景技术

伴随着经济水平的提高与科学技术的进步，人类对于能源的需求度也随之增长，单一形式的能源利用方式已难以跟上人类的发展步伐，能源短缺问题日益严重。在这样能源迫切需求的背景下，可以将多种形式能量有机结合，再经由转化调度从而将能量统一利用的综合能源系统脱颖而出。随着研究的深入化，对应不同形式能量的储能系统也并入了综合能源系统之中，使得综合能源系统对于各类能量的利用水平有了更进一步的发展，但这也使得系统内部多能耦合协调问题日益严重，各类能源之间的耦合利用灵活性不足，整体系统的经济效益与环保效益难以达到最大化。因此需要设计一种适用于多储联合综合能源系统的控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有问题的不足，提出一种基于分级供能的多储联合综合能源系统方法，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。系统通过能源输入模块将风光等可再生能源与电热上级能源网络纳入系统之中，实现系统能源供应需求；系统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，以满足系统调度需求；系统通过能源耦合模块对系统内部多种能源进行耦合变换，以提高系统调度灵活性；系统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，使得系统在满足用户侧需求的同时提高系统运行经济型。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于分级供能的多储联合综合能源系统控制方法，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。

进一步的，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，C_max(t)为价格最高能源单位成本，C_min(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：