[发明专利]一种基于网源协调的热电日前调度模型及计算方法

说明书

本发明涉及一种基于网源协调的热电日前调度模型，网源协调的热电日前调度模型以满足热电供应的前提下系统成本最小作为目标函数，所述模型受到热电供需平衡、线路安全以及各种设备的运行约束。本发明通过构建应用于城市电网网源协调的日前调度模型，组合了全新的输电网与配电网纵向互动模式、含大规模间歇性能源的热电日前一体化协调调度模型和通过交替方向乘子算法进行求解，将较复杂的优化决策问题分解为多个较小以及容易求解的不同子问题，并通过子问题之间的不断迭代求解直至全局收敛，从而求解得到原有问题的全局最优解。

技术领域

本发明属于电气信息技术领域，尤其是一种基于网源协调的热电日前调度模型及计算方法。

背景技术

随着社会的发展，能源的消耗量持续增长。目前的能源结构以一次能源为主，给世界能源供应的可持续性带来了极大的挑战，同时也带来了巨大的环境问题。大力发展可再生能源，并通过对电/气/热等综合能源系统的合理规划和运行优化控制，构建由分布式终端综合能源单元和与之相耦合的集中式能源供应网络，将成为未来能源发展的重要形式。多种能源形式的耦合互补与梯级利用，有助于减小分布式能源波动对电网冲击、促进可再生能源发展应用。从能源利用角度，多种能源系统在不同时间尺度上具有相关性和互补性，可进行多时间尺度的能量存储和转供。

综合能源系统是能源互联网的重要物理载体，承担着电、热、冷等能源转换、分配、储存等任务。根据地理因素与能源发/输/配/用特性，可将综合能源系统分为跨区级、区域级和用户级。跨区级综合能源系统以大型风电场、水电厂等集中式电源为主要能源，以大型输电、输气网络为骨干网架，主要起能源远距离传输的作用。城市综合能源具有清洁性、分布式、互联性、智能化、灵活性和开放性的特点：

而能源互联网运行调度的目标是在保证能源互联网整体实时功率平衡的同时，降低分布式电源总的发电成本，相当于将经济调度问题转换为功率分配过程中增量成本一致性的问题。因此研究能源互联网运行调度中的实时功率分配问题具有重要的意义。综合能源系统优化调度问题的建模和求解是两个紧密相关的过程，通常将优化问题的求解方法分为两大类：即启发式方法(Heuristic Methods)和数学优化方法(MathematicalOptimization Methods)。启发式方法的典型代表为智能算法，而数学优化方法以数学规划方法应用最为广泛。

近年来，随着分布式发电技术的发展，大多数学者对综合能源系统的研究聚焦在区域级综合能源系统上，然而对于大规模清洁能源应用下的城市电网多能源协调综合管理缺少针对性研究。另一方面，传统调度模式主要是通过调度发电侧电源，最大限度地满足电网功率平衡。间歇性能源并网容量比例较大时，仅依靠机组出力调整往往不能实现其充分消纳；而且为了给间歇性能源发电预留备用，常规能源机组不得不长期低效率运行，间接造成能源浪费，不能充分发挥新能源发电的节能减排价值。因此，仅依靠发电侧的、从上到下的垂直调度模式已不能满足新能源电力系统的运行要求，必须研究新的调度模式。本发明希望提出一种考虑网源协调的热电日前调度模型及求解方法，解决大规模清洁能源应用下的城市电网多能源协调控制问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供应用于城市电网网源协调的日前调度，组合了全新的输电网与配电网纵向互动模式、含大规模间歇性能源的热电日前一体化协调调度模型和通过交替方向乘子算法进行求解的一种基于网源协调的热电日前调度模型。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种基于网源协调的热电日前调度模型，其特征在于：所述模型以满足热电供应的前提下系统成本最小作为目标函数，所述模型受到热电供需平衡、线路安全以及各种设备的运行约束。

再有，所述目标函数为：