[发明专利]一种热-电-气耦合网络最优潮流优化方法和系统

说明书

本申请公开了一种热‑电‑气耦合网络最优潮流优化方法和系统，考虑了用户舒适度、总热能耗能量与热电联产机组、传统机组、燃气机组以及天然气需求侧供给的成本，建立了热‑电‑气耦合网络模型，并构建了约束热‑电‑气耦合网络模型的约束条件，进而得到凸优化模型，对该凸优化模型进行全局最优求解，获得机组热电功能方案与热网潮流优化策略，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与确定性，解决了现有的热‑电‑气多能流系统的调度灵活性和确定性较低，无法满足多能流系统调度最优的需求的技术问题的技术问题。

技术领域

本申请涉及综合能源利用技术领域，尤其涉及一种热-电-气耦合网络最优潮流优化方法和系统。

背景技术

区域热网的出现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能热等，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，同时，电力和天然气之间的相互依存关系也变得越来越紧密，通过燃气机组的连接，二者相互影响。

为了促进各类能源综合利用、供需互动和高效运行，以电网为核心的综合能源系统应运而生。在热-电-气多能流网络中，协同优化、系统调度是综合能源网络中的关键问题之一，而寻找最优调度方案则是首要解决的问题。但是现有的热-电-气多能流系统的调度灵活性和确定性较低，无法满足多能流系统调度最优的需求，因此，提高热-电-气多能流系统的调度灵活性和确定性以求达到最优调度，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种热-电-气耦合网络最优潮流优化方法和系统，用于解决现有的热-电-气多能流系统的调度灵活性和确定性较低，无法满足多能流系统调度最优的需求的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种热-电-气耦合网络最优潮流优化方法，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。

可选地，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。

可选地，所述约束条件为：

质量守恒约束：