[发明专利]一种综合能源系统中的分布式电源的配置方法

摘要

本发明公开了一种综合能源系统中的分布式电源的配置方法，包括如下步骤：步骤10）分别建立电力网络模型、热力网络模型和分布式电源模型；步骤20）根据步骤10）建立的模型，通过分布式电源对电力网络和热力网络进行热电耦合，建立综合能源系统模型；步骤30）采用粒子群算法对步骤20）建立的综合能源系统模型进行求解，获得综合能源系统中分布式电源的配置。该配置方法保证系统高效率地满足多能源需求，在年尺度范围内给出系统的最优化配置，同时提高综合能源系统运行的经济性。

主权项

1.一种综合能源系统中的分布式电源的配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤10)分别建立电力网络模型、热力网络模型和分布式电源模型；所述的步骤10)中，电力网络模型采用电力系统IEEE‑33标准节点系统，建立包含分布式电源的如式(1)至式(12)所示的电力系统规划模型：依据式(1)确定电力系统有功功率上下限的约束条件：式中，表示分布式电源有功出力的下限，表示分布式电源有功出力的上限，P_i,DG表示第i个节点分布式电源的有功功率；依据式(2)确定电力系统无功功率上下限的约束条件：式中，表示分布式电源无功出力的下限，表示分布式电源无功出力的上限，Q_i,DG表示第i个节点分布式电源的无功功率；依据式(3)确定电力系统节点数约束：式中，表示电力系统中分布式电源数量的下限，表示电力系统中分布式电源数量的上限，NG表示当前电力系统中分布式电源的数量；依据式(4)确定电力系统有功功率平衡约束条件：式中，α为0‑1变量，当α为0时，表示节点i处不含分布式电源；当α为1时，表示节点i处含分布式电源；表示在第t时段内，第i个节点分布式电源的有功功率；表示在第t时段内，节点i处电力系统向大电网引进的有功功率；表示在第t时段内，节点i处的有功负荷需求；表示在第t时段内，注入节点i的有功功率；表示在第t时段内，注入节点i+1的有功功率；依据式(5)确定电力系统无功功率平衡约束条件：式中，表示在第t时段内，第i个节点分布式电源的无功功率，表示在第t时段内，节点i处电力系统向大电网引进的无功功率，表示在第t时段内，节点i处的无功负荷需求，表示在第t时段内，注入节点i的无功功率；表示在第t时段内，注入节点i+1的无功功率；依据式(6)确定电力系统节点电压约束条件：式中，V_i表示节点i的电压值，表示节点i的电压上限值，表示节点i的电压下限值；依据式(7)和式(8)确定电力系统的潮流约束：式中，Pi,grid表示电力系统中节点i处向大电网引进的有功功率，Pi,DG表示电力系统中第i个节点分布式电源的有功功率，Pi,L表示电力系统中节点i处的有功负荷需求，Vi表示电力系统中节点i的电压值，Vj表示电力系统中节点j的电压值，Yij表示电力系统中节点i和节点j之间的电导值，θij表示Yij的相角，δi表示电力系统中节点i的电压角，δj表示电力系统中节点j的电压角，Qi,grid表示节点i处电力系统向大电网引进的无功功率，Qi,DG表示电力系统中第i个节点分布式电源的无功功率，Qi,L表示电力系统中节点i处的无功负荷需求；分布式电源采用Capstone65型微型燃气轮机作为系统的热电设备，依据式(9)—式(12)确定分布式电源的热电效率：式中，表示节点i处分布式电源实际运行的电效率；a为常数，取为0.8838；b为常数，取为‑2.182；c为常数，取为2.0；d为常数，取为0.29；PLR表示部分负荷率；表示分布式电源的额定功率；表示分布式电源的热效率，表示节点i处分布式电源的热功率，P_i,DG表示第i个节点分布式电源的有功功率，η_rec表示分布式电源的热能回收率，表示节点i处分布式电源实际运行的热效率；步骤20)根据步骤10)建立的模型，通过分布式电源对电力网络和热力网络进行热电耦合，建立综合能源系统模型；步骤30)采用粒子群算法对步骤20)建立的综合能源系统模型进行求解，获得综合能源系统中分布式电源的最优配置。