本发明涉及电力工程,具体涉及一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法、一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度系统、一种计算机设备、一种计算机可读存储介质及一种计算机程序产品。
背景技术:
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术,并不必然构成现有技术。
2、随着当今能源局势的持续恶化以及用能结构的不断调整,能源生产和消费模式发生了很大变化。同时可再生能源(res)的渗透率显著提高,其发电的随机波动性使得大规模并网面临巨大挑战。因此迫切需要一种多能源系统能够将多种能源耦合在一起,在保证供能可靠性的基础上,实现多种能源的协同优化。多能源耦合型微电网在此背景下不断发展,相关研究不断深入。
3、电气热耦合型智能微电网的出现打通了能源间的壁垒,实现了能源效率的显著提升,对于推动能源结构转型,推进能源革命有重要意义。目前。国内外大多数研究以削减运行成本为目标函数,还有少数文献提出多目标优化,除优化运行成本外,还考虑包括使风电接纳电量最大以及co2等温室气体排放量最少的优化目标。约束条件是主要考虑电、气、热等子系统的约束,主要涉及各子系统潮流平衡、机组容量上下限、设备运行约束,以及状态变量的取值范围;耦合设备约束包括耦合设备的运行方程、出力限制以及运行约束。
4、智能微电网作为新型电力系统的一项关键技术,依托其可电气热耦合的特性,被视为解决可再生能源输出波动、实现低碳目标的重要手段。现有研究大多只考虑了单一的电气热耦合,即协同考虑碳成本最低和风电消纳水平最高两目标,建立了电-气互联系统日前低碳优化调度模型。如果模型的目标函数及限制约束条件中存在非线性方程,为了简化求解,大多数研究都将非线性方程线性化处理。
5、需求响应(demand response,dr)是利用价格信号或激励手段来引导用户调节用能行为,如在用电高峰期间转移或削减负荷,以解决能源供应紧张矛盾的项目。根据响应方式的不同,需求响应可以分为价格型需求响应和激励型需求响应。综合两种需求响应机制以及需求响应对系统优化调度的影响,将电力分时电价和天然气分时电价结合,考虑电-气综合需求响应,进行了电气联合系统的最优调度,所建立的分时定价模型,削峰填谷效果明显。
6、发明人发现,目前,需求响应的研究仍处于初级阶段,且多为仅考虑分时定价的单一模型,不能充分挖掘多类型需求响应的响应潜力,无法实现高效率的最优调度。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法,给出了包含火电机组、燃气轮机、chp机组、电锅炉、风电机组等的多源耦合型微网结构,建立智能微电网的系统模型,通过考虑负荷可转移特性的价格型需求响应和考虑负荷可削减特性,构建了激励型需求响应模型,充分挖掘多类型负荷需求响应潜力,以总成本最小为目标,充分调动需求侧资源,进而实现多种能源协同优化,最大限度地促进可再生能源大规模并网性能。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、第一方面,本发明提供了一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法。
4、一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法,包括以下过程:
5、获取电气热耦合型智能微电网的运行数据;
6、根据获取的运行数据,以运行成本最小为目标进行优化,得到电气热耦合型智能微电网的最优调度结果;其中,运行成本包括:火电机组启动费用、火电机组运行费用、系统供气费用以及需求响应的调度成本的加和。
7、作为本发明第一方面进一步的限定,根据火电机组启停状态以及火电机组的出力,得到火电机组启动费用。
8、作为本发明第一方面进一步的限定,需求响应的调度成本为实施价格型需求响应的折算成本与对用户参与响应的补偿成本的加和。
9、作为本发明第一方面进一步的限定,运行成本最小的目标函数,包括:系统平衡约束、天然气节点气压约束和设备出力约束。
10、作为本发明第一方面进一步的限定,电气热耦合型智能微电网的各元件运行数据,包括:电力、天然气和热力的负荷数据,天然气气源注入流量,天然气节点气压数据,火电机组、风电机组、燃气轮机、chp机组、天然气气井和电锅炉的出力数据。
11、第二方面,本发明提供了一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度系统。
12、一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度系统,包括:
13、数据获取单元,被配置为:获取电气热耦合型智能微电网的运行数据;
14、优化调度单元,被配置为:根据获取的运行数据,以运行成本最小为目标进行优化,得到电气热耦合型智能微电网的最优调度结果;其中,运行成本包括:火电机组启动费用、火电机组运行费用、系统供气费用以及需求响应的调度成本的加和。
15、作为本发明第二方面进一步的限定,根据火电机组启停状态以及火电机组的出力,得到火电机组启动费用;需求响应的调度成本为实施价格型需求响应的折算成本与对用户参与响应的补偿成本的加和。
16、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:处理器和计算机可读存储介质;
17、处理器,适于执行计算机程序;
18、计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,实现如本发明第一方面所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法。
19、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序适于被处理器加载并执行如本发明第一方面所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法。
20、第五方面,本发明一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如本发明第一方面所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法。
21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
22、1、本发明考虑随着不确定可再生能源发电占比的不断提升,分析多能源负荷响应特性的基础上,提出一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法,发展多源耦合型智能微网,充分调动需求侧资源,进而实现多种能源协同优化,最大限度地促进可再生能源大规模并网性能。
23、2、本发明给出了包含火电机组、燃气轮机、chp机组、电锅炉、风电机组等的多源耦合型微网结构,建立智能微电网的系统模型,通过考虑负荷可转移特性的价格型需求响应和考虑负荷可削减特性,构建的激励型需求响应模型,充分挖掘多类型负荷需求响应潜力。
24、3、本发明以微电网运行成本最低为目标,提出了考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化运行调度策略,只考虑耦合系统的火电机组运行费用和启停费用、天然气费用成本以及需求响应调度成本,实现了更精确的日前调度优化,通过算例仿真,验证了所提模型在促进可再生能源消纳,平滑负荷曲线以及提高系统经济性的有效性。
25、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法,其特征在于,包括以下过程:
2.如权利要求1所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法,其特征在于,
3.如权利要求1所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法,其特征在于,
4.如权利要求1所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法,其特征在于,
5.如权利要求1-4任一项所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法,其特征在于,
6.一种考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度系统,其特征在于,包括:
7.如权利要求6所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度系统,其特征在于,
8.一种计算机设备,其特征在于,包括:处理器和计算机可读存储介质;
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序适于被处理器加载并执行如权利要求1-5任一项所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法。
10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1-5任一项所述的考虑需求响应的电气热耦合型智能微电网优化调度方法。
