一种多能源系统的热电优化运行方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多能源系统的热电优化运行方法，步骤包括：输入电价预测值、天然气价预测值，利用综合能源运营商的收益模型进行仿真运算；根据所述仿真运算的结果，对发电机组和发热机组的产能进行调度，并输出天然气的购买量及电力市场的交互电量。本发明专利技术提供的一种多能源系统的热电优化运行方法、装置及设备，能够计算多能源的局部区域运营收益，并提供优化运营决策的技术依据。

An optimal operation method, device and equipment of thermoelectricity in multi energy system

【技术实现步骤摘要】
一种多能源系统的热电优化运行方法、装置及设备
本专利技术涉及电力系统
，尤其是涉及一种多能源系统的热电优化运行方法、装置及设备。
技术介绍
近年来，分布式新能源得到大规模的发展，越来越多的小型风电和分布式光伏先后建设和应用。同时，分布式储能、快速启停的燃气轮机、分布式热泵等技术也得到了快速发展。未来社会的能源供给将逐渐发展成为多能源供给，要求综合能源运营商可以根据本地现有的发电资源和用户需求，有效地整合大量的分布式发电、供热主体和需求侧响应资源以满足用户的电能和供热需求，同时对电力现货市场的价格和天然气、煤等能源市场的价格做出反应。但是，现有技术缺乏综合考虑与电力市场、燃气交易市场的交互、区域里多能源的优化调度与需求侧响应，导致综合能源运营商缺少运营决策方面的技术支持。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种多能源系统的热电优化运行方法、装置及设备，能够计算多能源的局部区域运营收益，并提供优化运营决策的技术依据。所述技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种多能源系统的热电优化运行方法，步骤包括：根据所述输入电价预测值、天然气价预测值，利用综合能源运营商的收益模型进行仿真运算；根据所述仿真运算的结果，对发电机组和发热机组的产能进行调度，并输出天然气的购买量及电力市场的交互电量。在本专利技术第一方面的第一种可能的实现方式中，所述对发电机组和发热机组的产能进行调度，还包括：构建夏季典型日的模拟场景和冬季典型日的模拟场景；获取所在区域内的约束条件的极值，并分别对所述夏季典型日与所述冬季典型日的模拟场景下的发电机组出力值及电价进行预测；以所述极值、预测所得的发电机组出力值和电价为输入数据，通过求解混合整数线性规划模型，得出夏季典型日的仿真调度结果、冬季典型日的仿真调度结果。在本专利技术第一方面的第二种可能的实现方式中，在所述输出天然气的购买量及电力市场的交互电量的步骤之后，还包括：获取综合能源运营商在不同区域、不同模拟场景的条件下的成本数据和利润数据，同时通过对所述成本数据及所述利润数据进行对比，得出运营分析结果。在本专利技术第一方面的第三种可能的实现方式中，所述的多能源系统的热电优化运行方法，其特征在于，包括：基于所在区域内的发电功率、发热功率及设备成本，构建综合能源运营商的收益模型；所述收益模型如下：其中：为综合能源服务商与电力市场的交互电量(正代表买进，负代表卖出)；为区域内电负荷；为区域内需求侧响应切除的负荷；分别为光伏发电功率、风电发电功率、储能充电功率、储能放电功率、燃气轮机发电功率；分别为区域内热负荷功率、辅助锅炉提供的热功率、热泵热功率、购买天然气量；Cpv、Cw、CES、CGT、CHP、CAB分别为光伏、风电、储能系统、热电联产燃气轮机、热泵、辅助锅炉的运行和维护成本；Ptele、Ptsell、Ptcut、Ptheat、Ptgas分别为现货市场电价、区域内综合能源服务商的出售电价、区域内综合能源服务商给与参与需求侧响应用户的补偿价格、区域内综合能源服务商供热价格、天然气市场价格。第二方面，本专利技术实施例提供了一种多能源系统的热电优化运行装置，包括：仿真运算模块，用于输入电价预测值、天然气价预测值，利用综合能源运营商的收益模型进行仿真运算；仿真调度模块，用于根据所述仿真运算的结果，对发电机组和发热机组的产能进行调度，并输出天然气的购买量及电力市场的交互电量。在本专利技术第二方面的第一种可能的实现方式中，所述调度模块，还包括：场景设置模块，用于构建夏季典型日的模拟场景和冬季典型日的模拟场景；预测模块，用于获取所在区域内的约束条件的极值，并分别对所述夏季典型日与所述冬季典型日的模拟场景下的发电机组出力值及电价进行预测；场景运算模块，用于以所述极值、预测所得的发电机组出力值和电价为输入数据，通过求解混合整数线性规划模型，得出夏季典型日的仿真调度结果、冬季典型日的仿真调度结果。在本专利技术第二方面的第二种可能的实现方式中，所述的多能源系统的热电优化运行装置，还包括：利润计算模块，用于获取综合能源运营商在不同区域、不同模拟场景的条件下的成本数据和利润数据，同时通过对所述成本数据及所述利润数据进行对比，得出运营分析结果。第三方面，本专利技术实施例提供了一种多能源系统的热电优化运行设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的多能源系统的热电优化运行方法。相比于现有技术，本专利技术实施例具有如下有益效果：本专利技术提供一种多能源系统的热电优化运行方法、装置及设备，以电价预测值、天然气价预测值为输入数据，综合考虑电力市场、燃气市场、区域内各主体需求及需求侧效应，并通过求解综合能源运营商的收益模型，确定与上级市场交互的电量及天然气量，对发电侧和用户侧的市场情况做出反应，调整发电和发热的调度计划实现盈利。同时，根据仿真运算结果有效地调整电源、热源的产出，有利于实现各类分布式资源的整合与利用，提高能源利用效率。附图说明图1是本专利技术实施例中的一种多能源系统的热电优化运行方法的步骤流程图；图2是本专利技术实施例中的一种多能源系统的热电优化运行方法的多能源市场交易结构图；图3是本专利技术实施例中的一种多能源系统的热电优化运行方法的风电和光伏夏季出力预测曲线图；图4是本专利技术实施例中的一种多能源系统的热电优化运行方法的风电和光伏冬季出力预测曲线图；图5是本专利技术实施例中的一种多能源系统的热电优化运行方法的夏季某区域电功率优化调度折线和柱形图；图6是本专利技术实施例中的一种多能源系统的热电优化运行方法的夏季某区域热功率优化调度折线和柱形图；图7是本专利技术实施例中的一种多能源系统的热电优化运行方法的冬季某区域电功率优化调度折线和柱形图；图8是本专利技术实施例中的一种多能源系统的热电优化运行方法的冬季某区域热功率优化调度折线和柱形图；图9是本专利技术实施例中的一种多能源系统的热电优化运行装置的结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参见图1，本专利技术提供一种示例性实施例，一种多能源系统的热电优化运行方法，步骤包括：S101、输入所述电价预测值、所述天然气价预测值，利用综合能源运营商的收益模型进行仿真运算；S102、根据所述仿真运算的结果，对发电机组和发热机组的产能进行调度，并输出天然气的购买量及电力市场的交互电量。请参见图2，在所述区域内，电源和热源有风电、光伏、热电联产的燃气轮机、储能、辅助锅炉和热泵，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多能源系统的热电优化运行方法，其特征在于，步骤包括：/n输入电价预测值、天然气价预测值，利用综合能源运营商的收益模型进行仿真运算；/n根据所述仿真运算的结果，对发电机组和发热机组的产能进行调度，并输出天然气的购买量及电力市场的交互电量。/n

【技术特征摘要】
1.一种多能源系统的热电优化运行方法，其特征在于，步骤包括：
输入电价预测值、天然气价预测值，利用综合能源运营商的收益模型进行仿真运算；
根据所述仿真运算的结果，对发电机组和发热机组的产能进行调度，并输出天然气的购买量及电力市场的交互电量。


2.如权利要求1所述的多能源系统的热电优化运行方法，其特征在于，所述对发电机组和发热机组的产能进行调度，还包括：
构建夏季典型日的模拟场景和冬季典型日的模拟场景；
获取所在区域内的约束条件的极值，并分别对所述夏季典型日与所述冬季典型日的模拟场景下的发电机组出力值及电价进行预测；
以所述极值、预测所得的发电机组出力值和电价为输入数据，通过求解混合整数线性规划模型，得出夏季典型日的仿真调度结果、冬季典型日的仿真调度结果。


3.如权利要求1所述的多能源系统的热电优化运行方法，其特征在于，在所述输出天然气的购买量及电力市场的交互电量的步骤之后，还包括：
获取综合能源运营商在不同区域、不同模拟场景的条件下的成本数据和利润数据，同时通过对所述成本数据及所述利润数据进行对比，得出运营分析结果。


4.如权利要求1所述的多能源系统的热电优化运行方法，其特征在于，包括：基于所在区域内的发电功率、发热功率及设备成本，构建综合能源运营商的收益模型；所述收益模型如下：



其中：

为综合能源服务商与电力市场的交互电量(正代表买进，负代表卖出)；

为区域内电负荷；为区域内需求侧响应切除的负荷；

分别为光伏发电功率、风电发电功率、储能充电功率、储能放电功率、燃气轮机发电功率；

分别为区域内热负荷功率、辅助锅炉提供的热功率、热泵热功率、购买天然气量；
Cpv、Cw、CES、CGT、CHP...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋艺航，王刚，陈钢，尚楠，卢智，陈政，冷媛，张翔，黄国日，辜炜德，
申请(专利权)人：南方电网能源发展研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44