[发明专利]氢混天然气能源系统调度方法、装置及可读存储介质

说明书

本发明公开了一种氢混天然气能源系统调度方法、装置及可读存储介质，涉及能源系统运行优化技术领域，所述方法包括如下步骤：建立氢混天然气综合能源系统运行模型；基于所述运行模型以能源系统运行日前计划成本最低为目标函数，建立氢混天然气能源系统日前调度的优化模型；根据能源系统的运行约束条件，求解所述优化模型以确定能源系统的调度方案。本发明方法以能源系统运行日前计划成本最低为目标函数，建立氢混天然气能源系统日前调度的优化模型实现降低系统不确定性对于系统安全、稳定、高效运行的影响。

技术领域

本发明涉及能源系统运行优化技术领域，特别是一种氢混天然气能源系统调度方法、装置及可读存储介质。

背景技术

随着能源终端用户的能源需求差异化增长，用户对于冷、热、电的一站式服务的需求日益提高，综合能源系统(integrated energy system，IES)，其相较于传统能源系统的独立设计、运行、控制，通过电力、冷热等多种能源形式，实现多能耦合的统一规划，在满足系统用户对多种能源需求的基础上，达到提高能源利用率、促进可再生能源利用的目的，是未来能源网络的重要研究方向。

一方面，随着可再生能源发电技术的不断发展，大量的清洁能源被接入到综合能源系统中，降低了系统的污染排放；而另一方面以风电为代表的新能源出力反调峰特性，往往又会造成大量的弃风现象。近年来，电转气(powertogas，P2G)技术的出现，为消纳新能源提出了一种重要可能方式。其相较于传统储能方式，具有存储容量更大，存储时间更长的特点。对于提高消纳风、光电水平，电网削峰填谷，都有着非常不错的发展前景。将富余电能转化为氢气与甲烷是P2G的主要方式。HCNG技术作为P2G技术的一个分支领域，在存储利用方面更加高效，可以将HCNG燃料直接供给给供能设备，大大降低了能源在传统P2G过程中的效率损失，相比于甲烷转换过程中的大能量损耗、纯氢燃料的使用限制，将氢气掺入天然气中制成燃烧速率更高、排放污染物更少的氢混天然气(HCNG)，将会是一种向纯氢能源过渡的可行方式。因此研究氢混天然气综合能源系统的协同优化调度与规划问题将会是未来综合能源系统的重要发展方向。

与此同时，虽然新能源有着环境友好等优势，但可再生能源出力的波动性与不确定性严重地影响到电力系统的安全稳定运行，这对于装机容量较小、负荷波动较大的中小型综合能源系统来说，对其系统中设备调度、控制提出了较高的要求，因此保证综合能源系统能够在较强不确定性下安全高效运行是一项十分重要的工作。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种氢混天然气能源系统调度方法、装置及可读存储介质，以能源系统运行日前计划成本最低为目标函数，建立氢混天然气能源系统日前调度的优化模型实现降低系统不确定性对于系统安全、稳定、高效运行的影响。

本发明的目的之一是通过这样的技术方案实现的，一种氢混天然气能源系统调度方法，所述方法包括如下步骤：

建立氢混天然气综合能源系统运行模型；

基于所述运行模型以能源系统运行日前计划成本最低为目标函数，建立氢混天然气能源系统日前调度的优化模型；

根据能源系统的运行约束条件，求解所述优化模型以确定能源系统的调度方案。

可选的，建立氢混天然气能源系统运行模型，包括：

建立氢混天然气能源系统的CHP燃气机组模型、电转气P2G设备模型以及能量转换模型。

可选的，建立氢混天然气能源系统的CHP燃气机组模型，包括：

对热电联产机组的发电效率与热回收效率进行线性拟合以获得CHP燃气机组模型；

所述CHP燃气机组模型，满足：