[发明专利]一种综合能源系统多时间尺度能量调度方法

说明书

一种综合能源系统多时间尺度能量调度方法，包括构建综合能源系统并对综合能源系统内的能源输入、转换、储存设备进行建模；建立日前优化模型，基于在日前角度预测的可再生能源和负荷信息，以综合能源系统日运行成本最低为目标，在考虑综合能源系统设备运行约束下，确定设备的日运行状态；建立日内滚动优化模型，基于日内可再生能源出力的预测信息，运用场景分析法，得到多个光伏和风电的出力场景；然后以考虑储能变化惩罚项的综合能源系统滚动成本最低为目标，确定各场景设备滚动出力；建立实时调整反馈模型，对日内滚动结果进行修正，确定设备的实时出力值。本发明在确保系统经济运行的前提下，平抑可再生能源和负荷功率波动，提高系统运行稳定性。

技术领域

本发明属于综合能源系统能量调度领域，特别涉及一种考虑多能协同优化的综合能源系统多时间尺度能量调度方法。

背景技术

随着人类能源需求增长与传统化石能源紧缺之间的矛盾日益凸显，环境的逐渐恶化，如何高效利用可再生能源，减少化石能源使用的问题受到了越来越多重视。综合能源系统通过对不同类型能源的产生、传输与分配(能源供应网络)、转换、存储、消费等环节进行统一的有机协调与优化，形成的能源产供销一体化系统在增强可再生能源消纳、提高系统供能灵活性等方面具有巨大潜力。

综合能源系统是一个复杂的系统，具有多种运行条件，各种结构，以及不同能源设备之间的耦合关系。在综合能源系统能量调度研究中，如何降低可再生能源的预测的误差对综合能源系统实际有效运行的影响是需要被考虑的首要问题。充分挖掘多能协同优化在可再生能源消纳方面的潜力，利用预测误差随时间尺度减小逐渐降低的特点，寻找一种合适的多时间尺度能量调度方法是综合能源系统调度研究的突出问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的难题与不足，本发明提供一种考虑多能协同优化的综合能源系统多时间尺度能量调度方法，在确保系统经济运行的前提下，平抑可再生能源和负荷功率波动，提高系统运行稳定性。

本发明采取的技术方案为：

考虑多能协同优化的综合能源系统多时间尺度能量调度方法，包括以下步骤：

步骤1：构建综合能源系统并对综合能源系统内的能源输入、转换、储存设备进行建模；

步骤2：建立日前优化模型，基于在日前角度预测的可再生能源和负荷信息，以综合能源系统日运行成本最低为目标，在考虑综合能源系统设备运行约束下，确定设备的日运行状态；

步骤3：建立日内滚动优化模型，基于日内可再生能源出力的预测信息，考虑预测误差不确定性，运用场景分析法，得到多个光伏和风电的出力场景；然后以考虑储能变化惩罚项的综合能源系统滚动成本最低为目标，确定各场景设备滚动出力；

步骤4：建立实时调整反馈模型，对日内滚动结果进行修正，确定设备的实时出力值。

本发明一种考虑多能协同优化的综合能源系统多时间尺度能量调度方法，技术效果如下：

(1)：搭建三阶段优化方案，从全局离线优化到局部滚动动态优化再到实时调整反馈，既完成了对系统功率波动的有效平抑，也兼顾了全局经济性的最优。

(2)：基于模型预测控制方法将日内调度分为滚动经济优化和实时调整两个阶段构成闭环优化，来解决由于预测误差导致的IES调度模型与实际运行结果偏差较大的问题。

(3)：利用滚动优化在降低预测误差方面的优势的同时，使用场景分析法描述误差的不确定性，降低了不确定性对IES经济运行的影响。

(4)：该方法能够实现综合能源系统的经济运行，降低预测误测对系统实际运行的影响。

附图说明

图1是本发明的调度方法总流程图。

图2是本发明考虑的综合能源系统结构示意图。