[发明专利]计及压缩空气储能的综合能源系统滚动优化调度方法

说明书

本发明涉及计及压缩空气储能的综合能源系统滚动优化调度方法，它包括以下步骤：S1：对综合能源系统中，各个子系统的元件进行建模，包括；电网，热网和气网；S2：制定基于滑动时间窗的需求响应滚动优化调度策略，并建立多种运行场景下的不同储能系统配置方案；S3：基于步骤S1和S2，在优化软件MATLAB上进行程序的编写；S4：输入相关元件的运行参数以及风电、光伏处理数据和负荷数据，根据步骤S2中不同的配置方案，分别进行优化，得到不同场景配置下的优化结果；本发明具有提升了系统的优化配置能力、系统的调节能力以及灵活性的优点。

技术领域

本发明涉及综合能源技术领域，具体涉及一种计及压缩空气储能的综合能源系统滚动优化调度方法。

背景技术

综合能源系统满足电力、供暖/制冷和燃气需求，是一种规划、设计和调度优化的高效低碳能源供应系统，然而，与单一能源系统相比，IES的结构和运行特性更为复杂。目前，针对综合能源系统的优化方法，多数集中在综合能源系统的元件建模，集中在不同优化算法下的IES建模和调度问题上，而没有考虑多设备的类型选择和组合，例如，在储能设备的选择上，主要集中在电池参与 IES的运行，没有考虑到各种储能设备，如电转气(P2G)和压缩空气储能。压缩空气储能(CAES)作为一种储能技术，具有电热联储联供、生命周期长、安装成本低等独特优势。

综上所述，IES的优化运行和配置规划问题还远未得到充分研究，缺乏综合考虑压缩空气储(CAES)和电热综合需求响应策略(DR)的IES运行策略的研究，如何规划和选择具有储能系统的IES的最佳结构和装置类型，应采取什么样的运行策略，以及如何调度资源以满足各种需求和最小化总成本，仍然是 IES规划的悬而未决的问题，针对IES优化运行问题，本发明提出了考虑CAES 和基于滑动时间窗的电热综合响应需求的IES滚动优化规划框架和模型，在优化调度过程中特别考虑了不同储能装置的经济性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种提升了系统的优化配置能力、系统的调节能力以及灵活性的计及压缩空气储能的综合能源系统滚动优化调度方法。

本发明的目的是这样实现的：计及压缩空气储能的综合能源系统滚动优化调度方法，它包括以下步骤：

S1：对综合能源系统中，各个子系统的元件进行建模，包括；电网，热网和气网；

S2：制定基于滑动时间窗的需求响应滚动优化调度策略，并建立多种运行场景下的不同储能系统配置方案；

S3：基于步骤S1和S2，在优化软件MATLAB上进行程序的编写；

S4：输入相关元件的运行参数以及风电、光伏处理数据和负荷数据，根据步骤S2中不同的配置方案，分别进行优化，得到不同场景配置下的优化结果。

步骤S1中的具体步骤如下：

S11：电力子系统的数学建模主要包含风电、光伏、燃气轮机、蓄电池等设备，风力发电机的输出功率主要由风速决定，具体约束关系如下式所示：

组件的输出功率主要与太阳光辐照度、能量转换效率、光伏板面积有关，约束关系如下式所示：

对于能量转换设备，其约束主要由供能方程约束(燃气轮机以及燃料电池)，具体约束条件如下式所示：

P_gt＝η_gt-eN_gtL_hv

P_fc＝η_fcN_fcL_hv

S12：热网建模包括电锅炉、燃气锅炉等设备，对于能量转换设备，其约束主要由供能方程约束(燃气轮机、电锅炉以及燃气锅炉)，具体约束条件如下式所示：