[发明专利]石油化工企业余热供暖综合能源系统优化调度方法

说明书

本发明公开了一种考虑石油化工企业工业余热供暖的综合能源系统优化调度方法，属于综合能源技术领域。该方法，包括：构建以综合能源系统日运行成本、环境保护成本和弃风成本最小为目标函数的优化调度模型；构建优化调度模型的约束条件，所述约束条件包括：电功率平衡约束、天然气平衡约束、电、热、气网络约束及消纳风电约束、热功率平衡约束、设备运行约束、储能设备约束；求解优化问题。本发明的目的在于提供一种加入石油化工企业工业余热供暖的热电联供综合能源系统，改变传统园区的能源结构，减少对化石能源的依赖性，提高清洁能源的消纳能力和能源利用率，实现节能减排。

技术领域

本发明涉及综合能源技术领域，具体涉及一种考虑石油化工企业工业余热供暖的综合能源系统优化调度方法。

背景技术

随着化石燃料的逐渐枯竭及其造成的环境污染问题，以清洁能源为主的综合能源系统应用日益广泛。综合能源系统能将多种独立运行的能源通过能源转换设备紧密地耦合起来，实现多种能源的优化运行、统一调度，提高能源利用率，实现节能减排。然而，由于综合能源系统具有多种供能方式，其运行优化方法亟需深入研究。

目前，在综合能源系统中，多数独立的热电联产系统热能和电能间存在互相牵制，因而无法满足北方社区冬季供暖需求，实际供暖仍以燃煤为主。与此同时，石油化工企业工业生产中产生的大量余热直接被废弃，未被回收再利用。除此之外，现有研究对电、气、热三种能源运行优化构建的模型过于简单，未考虑环保性和风电消纳能力等问题。因此，亟需提出一种可行的解决方案，来改善电—气—热综合能源系统的优化运行。

发明内容

为了解决上述背景技术的不足，本发明旨在提供一种考虑石油化工企业工业余热供暖的综合能源系统优化调度方法，将石油化工企业工业余热作为主热源加入综合能源系统中，并同时考虑经济性、环保性、及可再生能源消纳等问题，从而形成一套完整的园区综合能源系统优化调度方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种考虑石油化工企业工业余热供暖的综合能源系统优化调度方法，包括：步骤一：构建以综合能源系统日运行成本最小为目标函数的优化调度模型；步骤二：构建优化调度模型的约束条件；步骤三：考虑污染物排放量和弃风量，构建以日运行成本、环境保护成本和弃风成本为综合评价指标的优化调度模型；步骤四：求解优化问题；

所述考虑石油化工企业工业余热供暖的综合能源系统，将石油化工企业工业余热作为主热源加入热电联供综合能源系统，构建涵盖电、气、热三种能源形式的系统；

所述日运行成本C_T由维护成本C_OM、购电成本C_ES、购气成本C_F和购热成本C_H组成，总成本为：

minC_T＝C_OM+C_ES+C_F+C_H

所述机组运行维护成本表示为：

其中，ξ_{OM_i}为设备i单位输出功率所需的运行维护价格；P^t_{out_i}为设备i在时间段t的输出功率；T为单位时间段长度；

所述购电成本表示为：

其中，ξ_buy为购电价格；P^t_buy为时间段t的购电功率；

所述购气成本表示为：

其中，ξ_gas为购气价格；F^t_buy为时间段t的购气量；

所述购热成本表示为：