[发明专利]一种含多区域能源站的电力-热力综合能源系统调度方法

说明书

一种含多区域能源站的电力‑热力综合能源系统调度方法，所述方法包括以下步骤：构建由配电网、区域能源站、区域热力系统组成的区域电力‑热力综合能源系统；构建上述区域电力‑热力综合能源系统的调度模型；基于群体智能的随机搜索对区域电力‑热力综合能源系统的调度模型进行求解。本发明可通过不同类型区域能源站的协调，充分挖掘多能源优势互补潜力降低配电网网络损耗，改善配电网尖峰负荷现象，提高可再生能源消纳率，同时有效降低区域电力‑热力系统运行成本。

技术领域

本发明涉及电力-热力综合能源系统领域，尤其涉及一种含多能源站以及高比例可再生能源的区域电力-热力综合能源系统调度方法。

背景技术

以燃煤为原料的集中式供暖，是我国北方地区冬季传统供暖方式，然而该供暖方式给城市环境以及居民健康带来了严重影响。有研究表明，就北京市而言，该供暖方式使得PM2.5浓度增加50％以上。自2013年9月10日国务院发布《大气污染防治行动计划》起，各地陆续出台相关政策与补贴措施鼓励采用清洁的天然气来替代燃煤来供暖。同年，国网公司提出实施“电能替代”战略，力求在终端能源消费环节实现用电能替代散烧煤、直燃油等化石燃料，实现能源发展方式的根本转变。2016年5月16日国家发展改革委、国家能源局等多部门联合印发了《关于推进电能替代的指导意见》，鼓励推广电锅炉等清洁供热设备。然而供暖经济性以及电采暖设备容易造成尖峰负荷等原因严重限制了清洁供热设备的推广使用。

综合能源系统通过多种能源系统的统一规划和协调运行，可以实现能源的梯级利用及能源系统间的有机协调，提高能源利用率，促进可再生能源的消纳，同时实现能源供应开源与节流的目标。

在区域电力-热力综合能源系统中，通过不同类型区域能源站的协调，充分挖掘多能源优势互补潜力，降低配电网网络损耗，改善配电网尖峰负荷现象，提高可再生能源消纳率，同时有效降低区域电力-热力系统运行成本，有利于响应国家“煤改气”政策及“电能替代”战略，推广以热电联产系统、电锅炉为代表的清洁供热设备。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

现有针对区域电力-热力综合能源系统的研究较少关注区域能源站间的协同调度。而区域能源站作为区域热力系统热源以及区域热力系统与配电网耦合的核心环节，对整个区域电力-热力系统状态具有至关重要的作用，不同类型区域能源站可为多能源的科学调度提供空间。对含多区域能源站的电力-热力综合能源系统，实现其协同调度需关注多种关键设备的运行约束以及各能源系统的网络约束，而这些约束往往具有高维、非线性的特点。

这些因素使得少有学者对作为区域热力系统热源的区域能源站间的协同调度进行研究，而已存在的研究也往往仅从能量平衡的角度，未考虑整个系统网络的影响。

发明内容

本发明提供了一种含多能源站以及高比例可再生能源的区域电力-热力综合能源系统调度方法，本发明可通过不同类型区域能源站的协调，充分挖掘多能源优势互补潜力降低配电网网络损耗，改善配电网尖峰负荷现象，提高可再生能源消纳率，同时有效降低区域电力-热力系统运行成本，详见下文描述：

一种含多区域能源站的电力-热力综合能源系统调度方法，所述方法包括以下步骤：

构建由配电网、区域能源站、区域热力系统组成的区域电力-热力综合能源系统；

构建上述区域电力-热力综合能源系统的调度模型；

基于群体智能的随机搜索对区域电力-热力综合能源系统的调度模型进行求解。

其中，所述区域能源站包括：

由热电联产单元、电力变压器以及一级换热站组成的第一类能源站；还包括：

由电锅炉、储热装置、电力变压器以及一级换热站组成的第二类能源站；