[发明专利]一种计及用户舒适度的热电耦合网络最优潮流建模方法

说明书

本发明涉及一种计及用户舒适度的热电耦合网络最优潮流建模方法，包括：步骤1、建立目标函数中的用户舒适度与总热能耗能量；步骤2、建立目标函数中所有热电联产机组的成本函数。本发明的有益效果是：本发明建立了由用户舒适度、总热能耗能量与所有机组的成本函数构成的模型目标函数。用建筑物室内温度和用户设置温度之间的偏差之和，并减少热电厂的供能成本同时该模型为凸模型，可求得全局最优解。针对不同的需求侧设置的权重系数，可以求解不同的机组热电供能方案和热网潮流，同时调控平衡用户舒适度与总能耗，最大化用户效用(温度舒适度)的同时减小热能能耗。本发明充分考虑了用户舒适度与能耗的平衡关系，增加了多能流系统的调度灵活性。

技术领域

本发明属于多能流系统建模技术领域，尤其涉及一种计及用户舒适度的热电耦合网络最优潮流建模方法。

背景技术

近些年来，区域热网使热电联产的使用更加广泛，可以利用废热发电和各种工业余热以及地热和太阳热能等，灵活地容纳来自各种可再生热源的热量。随着可再生能源的渗透率增加，电力和热网络的相互作用变得更加紧密。电力和热网络的整体建模变得更加重要，在这种多能流网络中的关键问题之一是协同优化、协同调度，其中寻找最优能量流(热潮流、电潮流)问题是我们首要解决的问题。电力系统，网络建模和最佳潮流的研究已经相当成熟，热网的物理建模相关问题是多能流系统中更具挑战性的部分。在此背景下，如何建立了热网与电网的耦合模型，计算网络的最优潮流成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种计及用户舒适度的热电耦合网络最优潮流建模方法。

这种计及用户舒适度的热电耦合网络最优潮流建模方法，包括以下步骤：

步骤1、建立目标函数中的用户舒适度与总热能耗能量：

上式中，i∈N，N为区域热网中建筑物的集合，s_i和r均为权重系数，由用户决定，如果用户需要更高的舒适度，即室温更接近于设定温度，则可以增加s_i并减小r；T_i是建筑物i的室内温度，T_i^set是建筑物i室内设定温度，U_Ab,i是用户建筑的导热系数，T^o是室外温度；为用户舒适度，为总热能耗能量；

步骤2、建立目标函数中所有热电联产机组的成本函数：

热电联产机组(CHP)的成本函数为：

传统发电机组(CON)的成本函数为：

上式(2)至式(4)中，a_1,i和a_2,i是热电联产机组i，i∈G_CHP的成本系数；b₁和b₂是传统发电机组i，i∈G_CON的成本系数；G_CHP和G_CON分别是热电联产机组与传统发电机组的集合；

步骤3、建立区域热网基础模型；

步骤4、建立热网络模型的约束条件；

步骤5、建立发电机组的发电量范围约束：