台区综合能源系统运行优化方法、装置及系统与流程

    专利查询2026-09-29  4


    本发明涉及能源系统运行优化技术,尤其涉及一种台区综合能源系统运行优化方法、装置及系统。


    背景技术:

    1、台区综合能源系统(distribution area integrated energy system,dies)是区域综合能源系统中的基础供能单元,台区综合能源系统的基础功能是保障台区内用户的基本电热负荷需求,同时还可以参与城市能源系统电/热功率调节。

    2、然而,台区综合能源系统调节能力有限,无法发挥高效的调节作用。通过台区综合能源系统内供电/供热机组与用户负荷动态交互是提升台区综合能源系统运行灵活性,保障台区综合能源系统高效参与城市能源系统电/热功率调节的手段之一。

    3、目前的综合能源系统运行优化模型,主要目的是提升系统运行的经济性单一优化目标,暂没有考虑系统能效水平和运行经济性双目标的综合能源系统运行优化方法。


    技术实现思路

    1、本发明的主要目的在于提供一种台区综合能源系统运行优化方法、装置及系统,提出一种考虑源-荷灵活动态交互的日前-日内两阶段运行优化框架,可以形成同时考虑了系统能效水平和运行经济性的台区综合能源系统最优运行策略。

    2、为实现上述目的,本申请第一方面提供一种台区综合能源系统运行优化方法,所述方法包括:

    3、建立日前运行优化阶段的多目标运行优化模型;

    4、建立日内运行优化阶段的源-荷动态运行优化模型;

    5、在所述日前运行优化阶段,台区综合能源系统基于所述多目标运行优化模型,根据台区内用户电负荷/热负荷需求、城市能源系统电热价格、可再生能源预测功率,以能效最大和运行成本最小为目标,优化台区综合能源系统供电/供热机组运行策略,优化并上报第二天与城市能源系统之间的电/热交互功率;

    6、在所述日内运行优化阶段,所述城市能源系统发布电/热功率调节需求和补贴价格信息,esp基于所述源-荷动态运行优化模型,协调所述台区综合能源系统和用户进行机组运行策略和用户负荷双向动态调整。

    7、可选地,在所述日前运行优化阶段,通过非支配排序遗传算法求解所述多目标运行优化模型;在所述日内运行优化阶段,通过分布式求解算法求解所述源-荷动态运行优化模型。

    8、可选地,所述台区综合能源系统的运行成本包括运行维护成本、燃料成本、碳交易成本、从城市能源系统购电/购热的成本。

    9、可选地,所述台区综合能源系统的能效为台区综合能源系统输入能量和系统输出能量的比值;所述系统输入能量包括风能、光能量和天然气能,所述系统输出能量包括风电和光伏产生的电能、chp产生的电能和热能、gb产生的热能。

    10、可选地,所述多目标运行优化模型的约束条件包括:所述台区综合能源系统电热功率平衡约束、所述台区综合能源系统与所述城市综合能源系统电/热交互功率约束和机组运行约束。

    11、可选地,所述源-荷动态运行优化模型包括esp运行优化模型和用户运行优化模型;

    12、所述esp运行优化模型中,所述esp的运行效益由供电收益、供热收益、功率调节补贴收益、用户需求响应成本、运行维护成本构成;

    13、所述用户运行优化模型中,用户效益包括:用电效用、需求响应补贴收益、购电成本、购热成本、温度满意度损失成本。

    14、可选地,所述esp基于所述源-荷动态运行优化模型,协调所述台区综合能源系统和用户进行机组运行策略和用户负荷双向动态调整,包括:

    15、基于所述esp运行优化模型和所述用户运行优化模型,使用stackelberg博弈模型进行所述esp与用户之间的博弈,确定以所述城市能源系统的电/热功率调节需求和用户基本负荷需求为约束的运行策略。

    16、本申请另一方面还提供一种台区综合能源系统运行优化装置,包括:

    17、建立模块,用于建立日前运行优化阶段的多目标运行优化模型;

    18、所述建立模块,还用于建立日内运行优化阶段的源-荷动态运行优化模型;

    19、运行优化模块,用于在所述日前运行优化阶段,台区综合能源系统基于所述多目标运行优化模型,根据台区内用户电负荷/热负荷需求、城市能源系统电热价格、可再生能源预测功率,以能效最大和运行成本最小为目标,优化台区综合能源系统供电/供热机组运行策略,优化并上报第二天与城市能源系统之间的电/热交互功率;

    20、所述运行优化模块,还用于在所述日内运行优化阶段,所述城市能源系统发布电/热功率调节需求和补贴价格信息,esp基于所述源-荷动态运行优化模型,协调所述台区综合能源系统和用户进行机组运行策略和用户负荷双向动态调整。

    21、本申请另一方面还提供一种台区综合能源系统运行优化系统,包括日前运行优化模块和日内运行优化模块,其中:

    22、所述日前运行优化模块包括多目标运行优化模型,所述日内运行优化模块包括源-荷动态运行优化模型和stackelberg博弈模型;

    23、所述日前运行优化模块,用于在所述日前运行优化阶段,基于所述多目标运行优化模型,根据台区内用户电负荷/热负荷需求、城市能源系统电热价格、可再生能源预测功率,以能效最大和运行成本最小为目标,优化台区综合能源系统供电/供热机组运行策略,优化并上报第二天与城市能源系统之间的电/热交互功率;

    24、所述日内运行优化模块,用于在所述日内运行优化阶段,基于所述源-荷动态运行优化模型,使用stackelberg博弈模型进行博弈,协调所述台区综合能源系统和用户进行机组运行策略和用户负荷双向动态调整。

    25、本申请另一方面还提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如第一方面及其任一种可能的实现方式的步骤。

    26、本申请另一方面还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如第一方面所述的方法中的各个步骤。

    27、本申请提供一种台区综合能源系统运行优化方法,通过建立日前运行优化阶段的多目标运行优化模型;建立日内运行优化阶段的源-荷动态运行优化模型;在所述日前运行优化阶段,台区综合能源系统基于所述多目标运行优化模型,根据台区内用户电负荷/热负荷需求、城市能源系统电热价格、可再生能源预测功率,以能效最大和运行成本最小为目标,优化台区综合能源系统供电/供热机组运行策略,优化并上报第二天与城市能源系统之间的电/热交互功率;在所述日内运行优化阶段,所述城市能源系统发布电/热功率调节需求和补贴价格信息,esp基于所述源-荷动态运行优化模型,协调所述台区综合能源系统和用户进行机组运行策略和用户负荷双向动态调整,考虑系统能效水平和运行经济性双目标,更有效、经济、全面地优化综合能源系统运行策略。



    技术特征:

    1.一种台区综合能源系统运行优化方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的台区综合能源系统运行优化方法,其特征在于,在所述日前运行优化阶段,通过非支配排序遗传算法求解所述多目标运行优化模型;在所述日内运行优化阶段,通过分布式求解算法求解所述源-荷动态运行优化模型。

    3.根据权利要求1所述的台区综合能源系统运行优化方法,其特征在于,所述台区综合能源系统的运行成本包括运行维护成本、燃料成本、碳交易成本、从城市能源系统购电/购热的成本。

    4.根据权利要求1所述的台区综合能源系统运行优化方法,其特征在于,所述台区综合能源系统的能效为台区综合能源系统输入能量和系统输出能量的比值;所述系统输入能量包括风能、光能量和天然气能,所述系统输出能量包括风电和光伏产生的电能、chp产生的电能和热能、gb产生的热能。

    5.根据权利要求1所述的台区综合能源系统运行优化方法,其特征在于,所述多目标运行优化模型的约束条件包括:所述台区综合能源系统电热功率平衡约束、所述台区综合能源系统与所述城市综合能源系统电/热交互功率约束和机组运行约束。

    6.根据权利要求1所述的台区综合能源系统运行优化方法,其特征在于,所述源-荷动态运行优化模型包括esp运行优化模型和用户运行优化模型;

    7.根据权利要求6所述的台区综合能源系统运行优化方法,其特征在于,所述esp基于所述源-荷动态运行优化模型,协调所述台区综合能源系统和用户进行机组运行策略和用户负荷双向动态调整,包括:

    8.一种台区综合能源系统运行优化装置,其特征在于,所述装置包括:

    9.一种台区综合能源系统运行优化系统,其特征在于,包括日前运行优化模块和日内运行优化模块,其中:

    10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。


    技术总结
    本发明实施例公开了一种台区综合能源系统运行优化方法、装置及系统,其中方法包括:建立日前运行优化阶段的多目标运行优化模型;建立日内运行优化阶段的源‑荷动态运行优化模型;在日前运行优化阶段,台区综合能源系统基于所述多目标运行优化模型,根据台区内用户电负荷/热负荷需求、城市能源系统电热价格、可再生能源预测功率,以能效最大和运行成本最小为目标,优化台区综合能源系统供电/供热机组运行策略,优化并上报第二天与城市能源系统之间的电/热交互功率;在日内运行优化阶段,城市能源系统发布电/热功率调节需求和补贴价格信息,ESP基于源‑荷动态运行优化模型,协调台区综合能源系统和用户进行机组运行策略和用户负荷双向动态调整。

    技术研发人员:张浩,陆海,罗恩博,陈晓云,李楷然,史训涛,柯青派,张筱雨,王一帆
    受保护的技术使用者:云南电网有限责任公司电力科学研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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