基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法及系统技术方案

本发明专利技术属于区域热电综合能源调度技术领域，特别涉及一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法及系统。所述方法包括：获取预测数据；根据预测数据调度形成购电计划和购热计划；根据购电计划和购热计划形成售电计划和售热计划；确定购售电计划和购售热计划满足收敛条件。所述系统包括：数据获取模块、购能计划生成模块、售能计划生成模块和确定模块。本发明专利技术适用于区域供电网络、供热网络和能源站分属不同利益主体的应用场景，基于分析目标级联法通过能源站与区域供电网络，能源站与区域供热网络间交换功率的协同，实现整个区域热电综合能源系统的经济运行。综合能源系统的经济运行。综合能源系统的经济运行。

【技术实现步骤摘要】
基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法及系统


[0001]本专利技术属于区域热电综合能源调度
，特别涉及一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法及系统。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，能源、环境问题日益突出，如何实现对能源的清洁高效利用成为近年来人们研究的重点。区域综合能源系统可依据其用能环节的互补特性以提高能源利用效率，通过能源环节协调调度降低用能成本，且由于系统内用户相对集中，易于系统建设与运行维护，为实现区域级供能提供了一种重要解决方案。
[0003]区域综合能源系统的经济调度问题作为综合能源系统研究重点之一，被国内外学者给予了高度关注。通过调节区域内的储能系统和热电联产机组等可控部分进行经济优化调度，实现光伏的最大化利用。
[0004]但随着能源市场的逐步开放，区域供电系统（电力公司）、供热公司（区域管委会）和能源站（综合能源供应商）将分别成为综合能源市场内的利益主体。各利益主体之间的隐私保护将使得现有的统一经济调度模型不再适用。
[0005]基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，可以通过三者之间的有限信息交互，实现整个区域热电综合能源系统的优化调度，为此，设计出了一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法及系统。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，所述方法包括：获取预测数据；根据预测数据调度形成总购电计划和总购热计划；根据总购电计划和总购热计划形成售电计划和售热计划；确定购售电计划和购售热计划满足收敛条件；根据满足收敛条件的购售电计划和购售热计划分别执行电能和热能的调度工作。
[0007]优选地，所述获取预测数据，包括：读取管辖的区域内部各电力负荷t时刻的预测数据和分布式发电设备出力预测数据；读取管辖的区域内部各热力负荷t时刻的预测数据。
[0008]优选地，所述根据预测数据形成总购电计划和总购热计划；总购电计划为不同时刻总购电功率的集合，t时刻的总购电功率为管辖区域内部t时刻各电力负荷功率预测数据之和减去各分布式发电设备出力功率预测数据之和，总购热计划为不同时刻总购热功率的集合，t时刻的总购热功率为管辖区域内部t时刻的各热力负荷预测数据之和；t时刻电力和热力经济调度包括：
设定迭代轮数X，X的初始值为1；进行第X轮电力经济调度，形成t时刻从上级电网购电计划和从能源站购电计划，上级电网购电功率和从能源站购电功率之和等于t时刻总购电功率，并将从能源站购电计划传递至能源站；进行第X轮热力经济调度，形成t时刻供热系统供热计划和从能源站购热计划，供热系统供热功率和从能源站购热功率之和应等于t时刻总购热功率，并将从能源站购热计划传递至能源站。
[0009]优选地，所述电力经济调度依据供电系统经济调度模型和能源站经济调度模型进行；所述热力经济调度依据供热系统经济调度模型和能源站经济调度模型进行。
[0010]优选地，所述供电系统经济调度模型的生成方法包括：获取供电系统调度优化目标：，其中，为供电系统从上级电网的购电费用，为供电系统从能源站的购电费用，为供电系统向用户售电的收入，为能源站向供电系统售电收入，为时刻拉格朗日罚函数一次项乘子，为时刻拉格朗日罚函数二次项乘子，并且，其中，和分别为供电系统从上级电网和能源站的购电价格，和分别为供电系统从上级电网和能源站的购电功率，为时间变化量；计算供电系统向用户售电的收益，计算公式为：，其中，为供电系统向用户售电的价格；为用户实际电负荷；所述供电系统售电计划=。
[0011]优选地，所述供热系统经济调度模型的生成方法包括：获取供热系统调度优化目标：，其中，为供热系统从燃气系统的购气费用，为供热系统从能源站购热费用，为供热系统向用户售热收入，为能源站向供热系统售热收入，为时刻拉格朗日罚函数一次项乘子，为时刻拉格朗日罚函数二次项乘子，并且
，其中，、分别为供热系统从燃气系统和能源站的购气和购热价格，、分别为供热系统从燃气系统和能源站的购气和购热功率，为时间变化量；其中，,为供热系统供热功率，为燃气锅炉气热转换效率；计算供热系统向用户售热的收益，计算公式为：，其中，为向用户售热的价格，为在t时段用户实际热负荷；所述售热计划=。
[0012]优选地，所述能源站经济调度模型的生成方法包括：获取能源站调度优化目标：，其中，为t时刻能源站从燃气系统的购气费用，为能源站向供电系统售电收入，为能源站向供热系统售热收入；计算从燃气系统购气的费用，计算公式为：。
[0013]优选地，确定购售电计划和购售热计划满足收敛条件包括：判断总购电计划、售电计划、总购热计划和售热计划是否同时满足收敛条件，若同时满足收敛条件，则结束计算，若不同时满足收敛条件，则令X=X+1，继续根据预测数据重新调度形成总购电计划和总购热计划。
[0014]优选地，当能源站向供热系统的售热收入与供热系统从能源站的购热费用的差值的绝对值不超过购售热收敛阈值时，则售热计划和总购热计划满足收敛条件，否则不满足收敛条件；当能源站向供电系统的售电收入与供电系统从能源站的购电费用的差值的绝对值不超过购售电收敛阈值时，则售电计划和总购电计划满足收敛条件，否则不满足收敛条件；所述收敛条件的公式包括：；；
其中，为第k次迭代能源站向供热系统售热收入；为第k次迭代供热系统从能源站购热费用；为第k次迭代能源站向供电系统售电收入；为第k次迭代供电系统从能源站购电费用；为购售热收敛阈值；为购售电收敛阈值。
[0015]本专利技术还提供一种基于分析目标级联法的区域热点综合能源调度系统，所述系统包括：数据获取模块、购能计划生成模块、售能计划生成模块、确定模块和执行模块；所述数据获取模块用于获取预测数据；所述购能计划生成模块用于根据预测数据调度形成总购电计划和总购热计划；所述售能计划生成模块用于根据总购电计划和总购热计划形成售电计划和售热计划；所述确定模块用于确定购售电计划和购售热计划满足收敛条件；所述执行模块用于根据满足收敛条件的购售电计划和购售热计划分别执行电能和热能的调度工作。
[0016]优选地，所述数据获取模块用于获取预测数据，包括：数据获取模块用于读取管辖的区域内部各电力负荷t时刻的预测数据和分布式发电设备出力预测数据；读取管辖的区域内部各热力负荷t时刻的预测数据。
[0017]优选地，所述购能计划生成模块用于根据预测数据形成总购电计划和总购热计划；总购电计划为不同时刻总购电功率的集合，t时刻的总购电功率为管辖区域内部t时刻各电力负荷功率预测数据之和减去各分布式发电设备出力功率预测数据之和，总购热计划为不同时刻总购热功率的集合，t时刻的总购热功率为管辖区域内部t时刻的各热力负荷预测数据之和；t时刻电力和热力经济调度包括：购能计划生成模块用于设定迭代轮数X，X的初始值为1；进行第X轮电力经济调度，形成t时刻从上级电网购电计划和从能源站购电计划，上级电网购电功率和从能源站购电功率之和等于t时刻总购电计划，并从能源站将购电计划传递至能源站本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，其特征在于，所述方法包括：获取预测数据；根据预测数据调度形成总购电计划和总购热计划；根据总购电计划和总购热计划形成售电计划和售热计划；确定购售电计划和购售热计划满足收敛条件；根据满足收敛条件的购售电计划和购售热计划分别执行电能和热能的调度工作。2.根据权利要求1所述的一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，其特征在于，所述获取预测数据，包括：读取管辖的区域内部各电力负荷t时刻的预测数据和分布式发电设备出力预测数据；读取管辖的区域内部各热力负荷t时刻的预测数据。3.根据权利要求1所述的一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，其特征在于，所述根据预测数据形成总购电计划和总购热计划；总购电计划为不同时刻总购电功率的集合，t时刻的总购电功率为管辖区域内部t时刻各电力负荷功率预测数据之和减去各分布式发电设备出力功率预测数据之和，总购热计划为不同时刻总购热功率的集合，t时刻的总购热功率为管辖区域内部t时刻的各热力负荷预测数据之和；t时刻电力和热力经济调度包括：设定迭代轮数X，X的初始值为1；进行第X轮电力经济调度，形成t时刻从上级电网购电计划和从能源站购电计划，上级电网购电功率和从能源站购电功率之和等于t时刻总购电功率，并将从能源站购电计划传递至能源站；进行第X轮热力经济调度，形成t时刻供热系统供热计划和从能源站购热计划，供热系统供热功率和从能源站购热功率之和应等于t时刻总购热功率，并将从能源站购热计划传递至能源站。4.根据权利要求3所述的一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，其特征在于，所述电力经济调度依据供电系统经济调度模型和能源站经济调度模型进行；所述热力经济调度依据供热系统经济调度模型和能源站经济调度模型进行。5.根据权利要求4所述的一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，其特征在于，所述供电系统经济调度模型的生成方法包括：获取供电系统调度优化目标：，其中，为供电系统从上级电网的购电费用，为供电系统从能源站的购电费用，为供电系统向用户售电的收入，为能源站向供电系统售电收入，为时刻拉
格朗日罚函数一次项乘子，为时刻拉格朗日罚函数二次项乘子，并且，其中，和分别为供电系统从上级电网和能源站的购电价格，和分别为供电系统从上级电网和能源站的购电功率，为时间变化量；计算供电系统向用户售电的收益，计算公式为：，其中，为供电系统向用户售电的价格；为用户实际电负荷；所述供电系统售电计划=。6.根据权利要求5所述的一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，其特征在于，所述供热系统经济调度模型的生成方法包括：获取供热系统调度优化目标：，其中，为供热系统从燃气系统的购气费用，为供热系统从能源站购热费用，为供热系统向用户售热收入，为能源站向供热系统售热收入，为时刻拉格朗日罚函数一次项乘子，为时刻拉格朗日罚函数二次项乘子，并且，其中，、分别为供热系统从燃气系统和能源站的购气和购热价格，、分别为供热系统从燃气系统和能源站的购气和购热功率，为时间变化量；其中，,为供热系统供热功率，为燃气锅炉气热转换效率；计算供热系统向用户售热的收益，计算公式为：，其中，为向用户售热的价格，为在t时段用户实际热负荷；所述售热计划=。7.根据权利要求6所述的一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，其特征在于，所述能源站经济调度模型的生成方法包括：
获取能源站调度优化目标：，其中，为时刻能源站从燃气系统的购气费用，为能源站向供电系统售电收入，为能源站向供热系统售热收入；计算能源站从燃气系统购气的费用，计算公式为：。8.根据权利要求3所述的一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，其特征在于，确定购售电计划和购售热计划满足收敛条件包括：判断总购电计划、售电计划、总购热计划和售热计划是否同时满足收敛条件，若同时满足收敛条件，则结束计算，若不同时满足收敛条件，则令X=X+1，继续根据预测数据重新调度形成总购电计划和总购热计划。9.根据权利要求1所述的一种基于分析目标级联法的区域热电综合能源调度方法，其特征在于，当能源站向供热系统的售热收入与供热系统从能源站的购热费用的差值的绝对值不超过购售热收敛阈值时，则售热计划和总购热计划满足收敛条件，否则不满足收敛条件；当能源站向供电系统的售电收入与供电系统从能源站的购电费用的差值的绝对值不超过购售电收敛阈值时，则售电计划和总购电计划满足收敛条件，否则不满足收敛条件；所述收敛条件的公式包括：；；其中，为第k次迭代能源站向供热系统售热收入；为第k次迭代供热系统从能源站购热费用；为第k次迭代能源站向供电系统售电收入；为第k次迭代供电系统从能源站购电费用；为购售热收敛阈值；为购售电收敛阈值。10.一种基于分析目标级联法的区域热点综合能源调度系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块、购能计划生成模块、售能计划生成模块、确定模块和执行模块；所述数据获取模块用于获取预测数据；所述购能计划生成模块用于根据预测数据调度形成总购电计...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍现旭，丁一，李野，赵晨阳，王庆彪，王蒙，徐科，于建成，刘涛，魏炜，侯恺，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：