[发明专利]电热气互联系统协调优化运行方法、系统、介质及设备

说明书

本公开提供了一种电热气互联系统协调优化运行方法、系统、介质及设备，属于电热气系统控制技术领域，所述方法包括以下步骤：获取有储能装置参与的风电的电热气互联系统的运行状态数据；将获取的运行状态数据输入到预设目标函数模型中，得到各个机组的出力及风电接纳范围；其中，预设目标函数模型以总运行成本最低为目标构建，总运行成本包括火电机组运行成本、天然气源成本、储电成本以及风电波动产生的罚款；本公开建立了考虑储能设备的PHGS调度模型，提高了PHGS运行的经济性和灵活性；采用不确定性优化的方式给出了一个合理可靠的风电范围，提高了在满足备用和风险约束下的机组可接纳风电范围，极大的提高了系统运行的稳定性。

技术领域

本公开涉及电热气系统控制技术领域，特别涉及一种电热气互联系统协调优化运行方法、系统、介质及设备。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

PHGS(Power-Heat-Gas System，电-热-气系统)包括多种能源(如电，天然气，热和冷)，协调后具备较高的能源效率和运行灵活性。为缓解严峻的风电不确定性导致的消纳问题，PHGS现已被视为的潜在解决方案。此外，PHGS还能满足多样化的能源供应与需求。

电力，供热和天然气网络之间的协同作用越来越紧密，但随着不同能源子系统耦合度的加深，彼此之间的协调问题面临重大挑战。一方面，燃气系统将通过改变供热机组的天然气供应来影响电力系统。另一方面，供热导致的天然气需求可能会影响电网运行灵活性，因为气网为电力系统提供灵活性的需求不断增长。随着可再生能源的渗透率提高，带有储能设备的电热互联系统可以更有效地利用分布式能源，并有助于提高灵活性，以均衡风能波动。

另外，储能是减少弃风量并提高系统灵活性的有效方法。有研究人员介绍了增加储能设备的重要性：储能可满足实时需求，从而接纳大量的波动性可再生能源。储能的好处在于平滑负荷，这需要降低负荷高峰期和增加非负荷高峰期的电力生产。此外，储热非常适合PHGS，因为与储电相比，它的投资成本较低，所以将在未来备受青睐。

现今，如何在PHGS中应对风的不确定性变得迫在眉睫，因为这将同时影响整体经济性和整个系统的安全性。再者，如何捕获风电的不确定性并减少弃风的影响是PHGS运营商面临的重大挑战。

本公开发明人发现，已有许多方法可处理不确定因素对PHGS安全运行的影响。但是，在描述不确定性时，包含风能的运行优化问题很难在算法精度和计算效率之间取得平衡。这是因为，场景方法的准确性和效率通常会受到场景数量的影响。区间优化法难以保证区间选择的适用性和灵活性。随机优化法所需的概率信息和计算过程是复杂且难以获得的，而机会约束法通常要求研究对象为非凸函数。鲁棒的优化方法尽管具有较高的计算效率，但保守性很强。总体而言，由于非线性约束和模糊的不确定信息，不确定性优化将使PHGS模型更难求解。综上所述，现存研究很少在PHGS中同时关注风的不确定性以及储能设备。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种电热气互联系统协调优化运行方法、系统、介质及设备，建立了考虑储能设备的PHGS调度模型，提高了PHGS运行的经济性和灵活性；采用不确定性优化的方式给出了一个合理可靠的风电范围，提高了在满足备用和风险约束下的机组可接纳风电范围，极大的提高了系统运行的稳定性。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种电热气互联系统协调优化运行方法。

一种电热气互联系统协调优化运行方法，包括以下步骤：

获取有储能装置参与的风电的电热气互联系统的运行状态数据；

将获取的运行状态数据输入到预设目标函数模型中，得到各个机组的出力及风电接纳范围；

其中，预设目标函数模型以总运行成本最低为目标构建。