[发明专利]基于分布式清洁采暖的工业园区微网电热联合调度方法

说明书

一种基于分布式清洁采暖的工业园区微网电热联合调度方法：建立基于分布式采暖的园区微网整体架构，包括建筑级电热供应系统和园区级协同供电系统；构建工业园区微网仿真模型，包括建筑热平衡模型、空气源热泵模型、储热设备模型；构建工业园区微网日前经济调度模型，包括目标函数、电功率平衡约束条件、室内温度约束条件、空气源热泵制热功率约束条件、储能容量约束条件、储能装置功率约束条件、光伏上网功率约束条件和电力潮流约束条件；提出基于遗传算法的微网调度求解方法，包括个体筛选修正和遗传算法部分寻优。本发明能够为以分布式清洁供暖为主的工业园区调度提供技术支撑，有利于提升能源综合利用和管理水平，促进工业园区微能源网的合理发展。

技术领域

本发明涉及一种微网调度方法。特别是涉及一种适用于工业园区能源供应商的日前调度工作的基于分布式清洁采暖的工业园区微网电热联合调度方法。

背景技术

随着能源互联网的发展，电/热/气协同供应成为未来能源供应的必然趋势。由于其清洁、高效的能源供应特点，电/热/气联合供应在新型工业园区中拥有较多应用，但也带来了一系列问题。一方面，园区拥有建设大量光伏等新能源发电设备的空间资源且负荷相对集中，有利于解决长距离供电带来的投资效益差和能量损耗高等问题，但增大了新能源消纳的压力。另一方面，由于传统燃煤采暖带来的一系列空气污染问题，采用分布式清洁采暖设备已成为供暖行业的重要趋势，电热能源间的联系进一步加深，如何制定合理的调度方法，有效调度微网中的能量供应单元，以提高经济效益、减小环境污染、促进新能源消纳，成为目前亟待解决的重要技术问题。

电热联合调度方法的相关求取方法目前主要体现出以下特点：第一，供热设备主要以热电联产机组或电锅炉为主，主要通过在源、网、荷侧加设储热或分布式采暖装置来辅助热电机组供暖，从而达到消纳新能源的目的；第二，在调度方法的优化中，热需求为固定值，对热需求的满足体现为热负荷的实时平衡，即热量供给等于固定的热需求值。

然而，目前常用的电热联合调度消纳新能源的调度方法存在一定的局限性。第一，调度方法主要适用于以热电联产机组为主的能源供应系统，主要利用解耦电热联系的思路扩大对新能源的消纳空间，但难以适用于利用分布式清洁供暖设备进行热力供应的系统，分布式供暖和储热装置分布于每个具有供暖需求的建筑中，可针对建筑特点灵活调节，本身可参与新能源消纳；第二，热需求以一条固定的曲线来表示难以体现出对室内温度的考虑，事实上室内温度的变化是供热体系的重要参数，能够体现供热的质量和用户的舒适性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够更大地发挥微能源网的资源利用效能，提升微网运行经济性的基于分布式清洁采暖的工业园区微网电热联合调度方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于分布式清洁采暖的工业园区微网电热联合调度方法，包括如下步骤：

1)建立基于分布式采暖的园区微网整体架构，包括建筑级电热供应系统和园区级协同供电系统；

2)构建工业园区微网仿真模型，包括：建筑热平衡模型、空气源热泵模型、储热设备模型；

3)构建工业园区微网日前经济调度模型，包括：目标函数、电功率平衡约束条件、室内温度约束条件、空气源热泵制热功率约束条件、储能容量约束条件、储能装置功率约束条件、光伏上网功率约束条件和电力潮流约束条件；

4)提出基于遗传算法的微网调度求解方法，包括两个方面：个体筛选修正和遗传算法部分寻优。

步骤1)所述的建筑级电热供应系统包括：空气源热泵、储热装置和屋顶光伏；所述的园区级协同供电系统包括：外部电网、配电线路和集中式光伏走廊。

步骤2)所述的建筑热平衡模型由下式表示：

Q₁(t)+Q₂(t)+Q₃(t)＝Q₄(t)+Q₅(t) (1)