[发明专利]一种热-电-气耦合网络最优潮流优化方法和系统

权利要求书

1.一种热-电-气耦合网络最优潮流优化方法，其特征在于，包括：

构建由用户舒适度函数、总热能耗能量函数、发电机组成本函数和天然气成本函数为目标变量的热-电-气耦合网络模型；

构建所述热-电-气耦合网络模型的约束条件，得到包括所述热-电-气耦合网络模型和所述约束条件的凸优化模型；

对所述凸优化模型求解全局最优解，得到所述全局最优解对应的最优潮流优化策略。

2.根据权利要求1所述的热-电-气耦合网络最优潮流优化方法，其特征在于，所述热-电-气耦合网络模型为：

其中，为用户舒适度函数，为总热能耗能量函数，为传统机组成本函数，为热电联产机组成本函数，为用于燃气发电机组的天然气成本函数，为需求侧供给的天然气成本函数，N为区域热网中的建筑物的集合，权重系数s_i和r由用户确定，T_i为建筑物i的室内温度，T_i^set为建筑物i室内设定温度，U_Ab,i为用户建筑的导热系数，T^o为室外温度，C_CHP,i为传统机组的单位发电功率成本，C_CON,i为热电联产机组的单位发电功率成本，P_CHP,i为传统机组的发电功率，P_CON,i为热电联产机组的发电功率，G_CHP和G_CON分别为传统机组和热电联产机组的集合，C_GFU,i为燃气机组单位天然气耗量成本，F_GFU,i为用于燃气机组的天然气量，G_GFU为燃气机组集合，C_Dem,i为需求侧单位负荷成本，F_Dem,i为需求侧天然气总供给量，D为需求侧区域集合。

3.根据权利要求2所述的热-电-气耦合网络最优潮流优化方法，其特征在于，所述约束条件为：

质量守恒约束：

其中，m_i为流入i节点的质量流量，和分别为流入i节点的节点集合与水流离开i节点后注入的节点集合，为从节点j注入节点i的总的热水质量流量，为从节点i流入节点l的总质量流量；

能量守恒约束：

U_Ab,i(T_i-T⁰)＝c_pm_i(T_in,i-T_r,i)；

温降约束：

其中，c_p为水的比热容，T_r,i为流出建筑的水温，B_i为建筑室内热管的导热率；

用户建筑流入水温约束：

T_in,i＝αT_s；

其中，T_in,i为流入用户的水流温度，α为常系数(0＜α＜1)，T_s为热源厂供水温度；

用户所需水流质量流量的范围约束：

其中，为供给用户的热水质量流量最小值，为供给用户的热水质量流量最大值；

用户室内温度可调节范围约束：

T_i^min≤T_i≤T_i^max；

其中，T_i^min为室内温度可调节的最小值，T_i^max为室内温度可调节的最大值；

热网管道的水流质量流量的范围约束：

其中，为热网管道jk的允许通过的最大质量流量；

热电联产机组与传统机组的发电量范围约束：

其中，P_CHP，i为热电联产机组的功率可调节最小值，为热电联产机组的功率可调节最大值，P_CON，i为传统发电机组的功率可调节最小值，为传统发电机组的功率可调节最大值；

背压式传统机组的产热量与发电量的关系函数约束：

其中，λ和μ为背压式传统机组参数，k∈G_CHP；

燃气机组的发电效率方程与发电量范围约束：

P_GFU,i＝ηF_GFU,i；

其中，P_GFU,i为燃气机组发电功率，η为燃气机组发电效率；

燃气机组发电量范围约束：

其中，P_GFU,i为燃气机组的功率可调节最小值，为燃气机组的功率可调节最大值；

用于燃气机组发电的天然气范围约束：

其中，F_GFU,i为用于天然气机组i发电的天然气量最小值，为用于天然气机组i发电的天然气量最大值；

需求侧供给天然气范围约束：

其中，F_Dem,i为需求侧区域i供给天然气量最小值，为需求侧区域i供给天然气量最大值；

天然气总耗量范围约束：

其中，为天然气总耗量，F_S为天然气可消耗总量最小值，为天然气可消耗总量最大值。