[发明专利]一种多能互补园区响应电力系统削峰需求的计算方法

说明书

本发明涉及一种多能互补园区响应电力系统削峰需求的计算方法，属于综合能源系统的运行控制技术领域。本发明方法计算出多能互补园区可响应的不同削峰需求比例下，联络线功率计划曲线、多能互补园区内部的能源设备运行计划和最小调节成本。通过合理安排热电联产机组、燃气锅炉、吸收式制冷机、电热锅炉和电制冷机能源设备的出力，以及合理控制蓄电池的充/放电时间和充/放电功率，可以改变多能互补园区联络线功率,从而将多能互补园区作为灵活性资源，响应电力系统的削峰需求。

技术领域

本发明涉及一种多能互补园区响应电力系统削峰需求的计算方法，属于综合能源系统的运行控制技术领域。

背景技术

随着社会经济的不断发展和人民生活水平的提高，电负荷逐年上升，与此同时电力峰谷差也日益增大。以往的电力系统中，电力设备以满足最大电负荷为目标进行配置，此种方案导致电力设备在电力低谷阶段运行效率较低，造成资源的浪费。此外，日益增大的电力峰谷差也使得电力系统安全、稳定运行面临严峻挑战。如何有效发掘能源系统中的灵活性资源来实现电力削峰是亟待研究的技术问题。

多能互补园区内的能源需求类型包括电力、供热和供冷。园区可利用冷热电三联供机组(CCHP)、光伏、储能、直燃机、燃气锅炉、电锅炉、电制冷机组等设备满足园区全部的供冷、供热需求和部分电力需求，并通过联络线与电力系统交换电力。冷热电三联供机组(CCHP)、电锅炉、电制冷机组等设备是能量耦合设备，通过合理安排这些能量耦合设备的出力，可以改变园区联络线功率。此外，通过控制蓄电池的充/放电时间和充/放电功率，也可以改变联络线功率。由此说明，多能互补园区可以作为灵活性资源响应电力系统的削峰需求，通过合理利用多能互补园区能源设备降低电力系统调峰成本。例如专利申请号为201910359105.9、发明名称为“一种基于电网调峰需求的多能互补园区需求响应方法”的中国专利申请，提出了园区内分布式电源系统、可中断负荷等设备响应电网削峰需求的方法。但该方法未考虑多能互补园区中多种能量转换设备的调节能力，例如热电联产机组和电锅炉等，且该方法按照优先级调控园区内设备，并未考虑成本最优及各种耦合约束，且没有计算调节成本，因此该方法不能保证多能互补园区对电网削峰需求的最佳响应。

发明内容

本发明的目的是提出一种多能互补园区响应电力系统削峰需求的计算方法，旨在解决已有技术中存在的问题，计算出多能互补园区可响应的不同削峰需求比例下，联络线功率计划曲线、多能互补园区内部的能源设备运行计划和最小调节成本。通过合理安排热电联产机组、燃气锅炉、吸收式制冷机、电热锅炉和电制冷机能源设备的出力，以及合理控制蓄电池的充/放电时间和充/放电功率，可以改变多能互补园区联络线功率,从而将多能互补园区作为灵活性资源，响应电力系统的削峰需求。

本发明提出的多能互补园区响应电力系统削峰需求的计算方法，包括以下步骤：

(1)设定多能互补园区中的能源设备包含发电机、热电联产机组、燃气锅炉、吸收式制冷机组、电锅炉、电制冷机和蓄电池，该多能互补园区与电力系统通过联络线相连，建立一个第一优化模型，第一优化模型用于计算多能互补园区向电力系统上报的联络线功率基线，作为电力系统日前调度的功率基线，第一优化模型以不加调控时多能互补园区自身总运行成本c₀最小为目标，第一优化模型的目标函数为使c₀为最小：

其中，x为该第一优化模型中所有待求解变量构成的列向量，即：