CN107863773A - 一种多能流供能方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种多能流供能方法及系统。该方法包括：将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行，通过本发明的技术方案，能够将原本单独建设的供电子系统、供热子系统和供气子系统有机地结合在一起，由唯一的调度中心综合调度。

Description

一种多能流供能方法及系统
技术领域
本发明实施例涉及一种多能流供能技术，尤其涉及一种多能流供能方法及系统。
背景技术
虚拟电厂是将分布式发电机组、可控负荷、分布式储能等有机结合，通过调控技术、通信技术对电力市场提供服务，并且最大可能的消纳可再生能源。现有的虚拟电厂技术和工程项目都是围绕电能发展和建立的。德国西门子与RWE发电公司的虚拟电厂项目将风力发电废热发电、光伏发电、小型水电站和沼气发电等系统以及炼铝厂和大型水泵站等用电大户联合起来，通过统一的能量调度系统与信息系统，组成一个一体化电力供应机构。
传统的虚拟电厂技术虽然考虑了众多设备，从传统发电机组，新能源发电机组，电储能设备再到可控电负荷，但是考虑的能源种类只围绕电能一种，形式单一。而供热和供气网络则是完全被动承担供能职能。单一能源虚拟电厂技术缺乏对能源综合利用的考虑，没能充分挖掘电热系统在电力市场下协调运行带来的经济性。并且多能联合运行可以有效的利用现有供能网络，吸收可再生能源的波动性，而不需要增建过多的电储能设备，减少了成本，促进可再生能源的消纳。而单一能源虚拟电厂为了达到相同的目的，需要建设新的储能设备或者可以灵活调整出力的机组，增大了不必要的成本。
发明内容
本发明实施例提供一种多能流供能方法及系统，能够将原本单独建设的供电网络子系统、供热子系统和燃气子系统有机地结合在一起，由唯一的调度中心综合调度，能够打破传统多种能源单独调度的壁垒。
第一方面，本发明实施例提供了一种多能流供能方法，包括：
a、建立一个目标函数：
其中，PCHP-E(k)是CHP机组产生的电能功率，PGB(k)是燃气锅炉产生的热能功率，EGrid-buy(k)是在调度时刻k时购买的电能功率，EGrid-sell(k)是调度时刻k时卖到电网的电能功率，EGrid(k)是在调度时刻k时与电网交互的电能总量，并有EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)。c1、c2分别是CHP机组和燃气锅炉单位成本，pricebuy为购电电价，pricesell为上网电价，H为调度区间并有H＝0.25h，δ为惩罚项系数；
b、建立约束条件：
其中，所述CHP机组运行约束条件为：
PCHP-H(k)＝ρchp×PCHP-E(k)，
|PCHP-E(k)-PCHP-E(k+1)|≤rampchp，
其中，ρchp是CHP机组的热电比，是电出力的上限，rampchp是电出力爬坡约束上限；
所述燃气锅炉运行约束条件为：
｜PGB(k)-PGB(k+1)｜≤rampgb，
其中，rampgb分别是燃气锅炉的运行上限和爬坡上限；
所述电储能设备约束条件为：
BEc(k)×BEdisc(k)＝0，
所述热储能设备约束条件为：
BHc(k)×BHdisc(k)＝0，
其中，EE(k)、EH(k)分别是k时刻电储能设备、热储能设备的总能量，BEc(k)BEdisc(k)和BHc(k)BHdisc(k)分别是电储能设备和热储能设备的充放能功率。ρEcρEdisc和ρHcρHdisc分别是电储能设备和热储能设备的充放能效率，分别是电储能设备和热储能设备容量，和分别是电储能设备和热储能设备充放能功率上限；
所述可再生能源子系统发电约束条件为：
Gg(k)<＝GF，
GF是可再生能源子系统发电的预测值，Gg(k)是可再生能源子系统发电的调度值；
所述电锅炉运行约束条件为：
PEB-H(k)＝PEB-E(k)×ρEtoH，
其中，PEB-E(k)是电锅炉消耗的电能，PEB-H(k)是电锅炉产生的热能，ρEtoH是电锅炉的电热转化率；
与外部电网交互的电能约束条件为：
EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)，
EGrid-sell(k)×EGrid-buy(k)＝0，
其中，EGrid(k)为与外部电网交互的电量，EGrid-sell(k)为卖给外部电网的电量，EGrid-buy(k)为从外部电网购买的电量，要求EGrid-sell(k)>＝0，EGrid-buy(k)>＝0；
电能平衡约束条件为：
PCHP-E(k)+BEdisc(k)+EGrid(k)+Gg(k)＝PEB-E(k)+BEc(k)+LE，
热能平衡约束条件为：
PCHP-H(k)+BHdisc(k)+PGB(k)+PEB-H(k)＝BHc(k)+LH，
其中，LELH分别是内部预测电、热负荷；
将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行。
进一步的，将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行包括：
c、对所述目标函数进行线性化：
其中，U(k)>＝0，V(k)>＝0，且U(k)和V(k)中至少有一个为零，使得EGrid(k)-EGrid(k+1)＝U(k)-V(k)，｜EGrid(k)-EGrid(k+1)｜＝U(k)+V(k)；
对所述电储能设备约束条件进行线性化：
BEc≤Q1×M，
BEdisc≤(1-Q1)×M，
对所述热储能设备约束条件进行线性化：
BHc≤Q2×M，
BHdisc≤(1-Q2)×M，
对与外部电网交互的电能约束条件进行线性化：
Egrid-buy≤Q3×M，
Egrid-sell≤(1-Q3)×M，
其中，Q1,Q2,Q3为0或者为1，M的取值大于任意参数数值；
根据上述步骤c的所有方程和步骤b中未进行线性化的所有方程，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行。
第二方面，本发明实施例还提供了一种多能流供能系统，该系统包括供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络、CHP机组以及控制子系统；
其中，所述供热子系统与所述多能流供能装置相连，与所述燃气子系统通过所述CHP机组相连；
所述供电子系统的电能输入端与所述外部电网的电能输出端、所述可再生能源子系统的电能输出端相连，与所述燃气子系统的燃气输出端通过所述CHP机组相连；
所述燃气子系统的燃气输入端与所述外界燃气网络的燃气输出端相连，与所述供电子系统的电能输入端和所述供热子系统的热能输入端通过所述CHP机组相连；
所述可再生能源子系统的电能输出端和所述外部电网的电能输出端分别与所述供电子系统的输入端相连；
所述外部电网的电能输出端与所述供电子系统的电能输入端相连；
所述外界燃气网络的燃气输出端与所述燃气子系统的燃气输入端相连；
所述CHP机组的热能输出端与所述供热子系统的热能输入端相连，所述CHP机组的电能输出端与所述供电子系统的电能输入端相连，所述CHP机组的燃气输入端与所述燃气子系统的燃气输出端相连；
所述控制子系统与所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络和CHP机组相连，用于根据市场价格信息以及通过多能流供能方法得到的热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行。
进一步的，还包括：燃气锅炉和电锅炉，
其中，所述燃气锅炉的燃气输入端与所述燃气子系统的燃气输出端相连，与所述供热子系统的热能输入端相连；
所述电锅炉的电能输入端与所述供电子系统的电能输出端相连，所述电锅炉的热能输出端与所述供热子系统的热能输入端相连。
进一步的，还包括：热储能设备和电储能设备，
其中，所述热储能设备的热能输入端与所述供热子系统的热能输出端相连；
所述电储能设备的电能输入端与所述供电子系统的电能输出端相连。
进一步的，还包括：监测设备，所述监测设备与所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络、CHP机组和控制子系统相连，设置于所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络和CHP机组中包含的设备的进出关口，用于监测所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络和CHP机组。
本发明实施例通过将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行，能够将原本单独建设的供电子系统、供热子系统和燃气子系统有机地结合在一起，由唯一的调度中心综合调度。能够打破多种能源单独调度的壁垒。
附图说明
图1是本发明实施例二中的一种多能流供能系统的结构示意图；
图2是本发明实施例三中的一种多能流供能系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
本发明实施例一提供的一种多能流供能方法，本实施例可适用于多能流供能的情况，该方法可以由本发明实施例提供的多能流供能装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现该方法具体包括如下步骤：
a、建立一个目标函数：
其中，PCHP-E(k)是CHP机组产生的电能功率，PGB(k)是燃气锅炉产生的热能功率，EGrid-buy(k)是在调度时刻k时购买的电能功率，EGrid-sell(k)是调度时刻k时卖到电网的电能功率，EGrid(k)是在调度时刻k时与电网交互的电能总量，并有EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)。c1、c2分别是CHP机组和燃气锅炉单位成本，pricebuy为购电电价，pricesell为上网电价，H为调度区间并有H＝0.25h，δ为惩罚项系数；
b、建立约束条件：
其中，所述CHP机组运行约束条件为：
PCHP-H(k)＝ρchp×PCHP-E(k)，
｜PCHP-E(k)-PCHP-E(k+1)｜≤rampchp，
其中，ρchp是CHP机组的热电比，是电出力的上限，rampchp是电出力爬坡约束上限；
所述燃气锅炉运行约束条件为：
｜PGB(k)-PGB(k+1)｜≤rampgb，
其中，rampgb分别是燃气锅炉的运行上限和爬坡上限；
所述电储能设备约束条件为：
BEc(k)×BEdisc(k)＝0，
所述热储能设备约束条件为：
BHc(k)×BHdisc(k)＝0，
其中，EE(k)、EH(k)分别是k时刻电储能设备、热储能设备的总能量，BEc(k)BEdisc(k)和BHc(k)BHdisc(k)分别是电储能设备和热储能设备的充放能功率。ρEcρEdisc和ρHcρHdisc分别是电储能设备和热储能设备的充放能效率，分别是电储能设备和热储能设备容量，和分别是电储能设备和热储能设备充放能功率上限；
所述可再生能源子系统发电约束条件为：
Gg(k)<＝GF，
GF是可再生能源子系统发电的预测值，Gg(k)是可再生能源子系统发电的调度值；
所述电锅炉运行约束条件为：
PEB-H(k)＝PEB-E(k)×ρEtoH，
其中，PEB-E(k)是电锅炉消耗的电能，PEB-H(k)是电锅炉产生的热能，ρEtoH是电锅炉的电热转化率；
与外部电网交互的电能约束条件为：
EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)，
EGrid-sell(k)×EGrid-buy(k)＝0，
其中，EGrid(k)为与外部电网交互的电量，EGrid-sell(k)为卖给外部电网的电量，EGrid-buy(k)为从外部电网购买的电量，要求EGrid-sell(k)>＝0，EGrid-buy(k)>＝0；
电能平衡约束条件为：
PCHP-E(k)+BEdisc(k)+EGrid(k)+Gg(k)＝PEB-E(k)+BEc(k)+LE，
热能平衡约束条件为：
PCHP-H(k)+BHdisc(k)+PGB(k)+PEB-H(k)＝BHc(k)+LH，
其中，LELH分别是内部预测电、热负荷；
将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行。
可选的，将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行包括：
c、对所述目标函数进行线性化：
其中，U(k)>＝0，V(k)>＝0，且U(k)和V(k)中至少有一个为零，使得EGrid(k)-EGrid(k+1)＝U(k)-V(k)，｜EGrid(k)-EGrid(k+1)｜＝U(k)+V(k)；
对所述电储能设备约束条件进行线性化：
BEc≤Q1×M，
BEdisc≤(1-Q1)×M，
对所述热储能设备约束条件进行线性化：
BHc≤Q2×M，
BHdisc≤(1-Q2)×M，
对与外部电网交互的电能约束条件进行线性化：
Egrid-buy≤Q3×M，
Egrid-sell≤(1-Q3)×M，
其中，Q1,Q2,Q3为0或者为1，M的取值大于任意参数数值；
根据上述步骤c的所有方程和步骤b中未进行线性化的所有方程，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行。
在一个具体的例子中，建立一个目标函数：
其中，PCHP-E(k)是CHP机组产生的电能功率，PGB(k)是燃气锅炉产生的热能功率，EGrid-buy(k)是在调度时刻k时购买的电能功率，EGrid-sell(k)是调度时刻k时卖到电网的电能功率，EGrid(k)是在调度时刻k时与电网交互的电能总量，并有EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)。c1、c2分别是CHP机组和燃气锅炉单位成本，pricebuy为购电电价，pricesell为上网电价，H为调度区间并有H＝0.25h，δ为惩罚项系数；
相应的，所述CHP机组运行约束条件为：
PCHP-H(k)＝ρchp×PCHP-E(k)，
｜PCHP-E(k)-PCHP-E(k+1)｜≤rampchp，
其中，ρchp是CHP机组的热电比，是电出力的上限，rampchp是电出力爬坡约束上限；
所述燃气锅炉运行约束条件为：
｜PGB(k)-PGB(k+1)｜≤rampgb，
其中，rampgb分别是燃气锅炉的运行上限和爬坡上限；
所述电储能设备约束条件为：
BEc(k)×BEdisc(k)＝0，
所述热储能设备约束条件为：
BHc(k)×BHdisc(k)＝0，
其中，EE(k)、EH(k)分别是k时刻电储能设备、热储能设备的总能量，BEc(k)BEdisc(k)和BHc(k)BHdisc(k)分别是电储能设备和热储能设备的充放能功率。ρEcρEdisc和ρHcρHdisc分别是电储能设备和热储能设备的充放能效率，分别是电储能设备和热储能设备容量，和分别是电储能设备和热储能设备充放能功率上限；
所述可再生能源子系统发电约束条件为：
Gg(k)<＝GF，
GF是可再生能源子系统发电的预测值，Gg(k)是可再生能源子系统发电的调度值；
所述电锅炉运行约束条件为：
PEB-H(k)＝PEB-E(k)×ρEtoH，
其中，PEB-E(k)是电锅炉消耗的电能，PEB-H(k)是电锅炉产生的热能，ρEtoH是电锅炉的电热转化率；
与外部电网交互的电能约束条件为：
EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)，
EGrid-sell(k)×EGrid-buy(k)＝0，
其中，EGrid(k)为与外部电网交互的电量，EGrid-sell(k)为卖给外部电网的电量，EGrid-buy(k)为从外部电网购买的电量，要求EGrid-sell(k)>＝0，EGrid-buy(k)>＝0；
电能平衡约束条件为：
PCHP-E(k)+BEdisc(k)+EGrid(k)+Gg(k)＝PEB-E(k)+BEc(k)+LE，
热能平衡约束条件为：
PCHP-H(k)+BHdisc(k)+PGB(k)+PEB-H(k)＝BHc(k)+LH，
其中，LELH分别是内部预测电、热负荷。
可选的，还包括：
对所述目标函数进行线性化：
其中，U(k)>＝0，V(k)>＝0，且U(k)和V(k)中至少有一个为零，使得EGrid(k)-EGrid(k+1)＝U(k)-V(k)，｜EGrid(k)-EGrid(k+1)｜＝U(k)+V(k)；
对所述储能设备约束条件进行线性化：
BEc≤Q1×M，
BEdisc≤(1-Q1)×M，
对所述热储能设备约束条件进行线性化：
BHc≤Q2×M，
BHdisc≤(1-Q2)×M，
对与外部电网交互的电能约束条件进行线性化：
Egrid-buy≤Q3×M，
Egrid-sell≤(1-Q3)×M，
其中，Q1,Q2,Q3为0或者为1，M的取值大于任意参数数值。
在一个具体的例子中，建立一个用于获取供能成本的目标函数：
此目标函数表示的含义是，最小化多能流供能系统的供能成本，并且通过加入惩罚项，减少联络线功率波动性。式中各变量含义是：PCHP-E(k)是CHP机组产生的电能功率，PGB(k)是燃气锅炉产生的热能功率，EGrid-buy(k)是在调度时刻k时购买的电能功率，EGrid-sell(k)是调度时刻k时卖到电网的电能功率，EGrid(k)是在调度时刻k时与电网交互的电能总量，并有EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)。c1c2分别是CHP机组和燃气锅炉单位成本，pricebuy为购电电价，pricesell为上网电价，H为调度区间并有H＝0.25h，δ为惩罚项系数。
热电联产机组(CHP)运行约束条件：CHP机组消耗燃气产生电能和热能，是一种经济的产热、产电设备。设定CHP机组的产电和产热功率满足正比关系，并且在以热定电的模式下工作。CHP电热出力水平及爬坡速率都有上限。其中，以热定电为根据发热的量来决定发电的量。
PCHP-H(k)＝ρchp×PCHP-E(k)，
｜PCHP-E(k)-PCHP-E(k+1)｜≤rampchp，
其中，ρchp是CHP机组的热电比，是电出力的上限，rampchp是电出力爬坡约束上限。
燃气锅炉运行约束条件：燃气锅炉消耗燃气来产热，需要运行在约束内。
｜PGB(k)-PGB(k+1)｜≤rampgb，
rampgb分别是燃气锅炉的运行上限和爬坡上限。
储能设备约束条件：储能设备作为能源供给和需求之间缓冲，可以在一定范围内缓解供需之间的不匹配，约束包括：储能设备总能量与充储功率的等式关系，限制充放不能同时发生的乘式，以及设备容量约束和充放功率上限约束，并且在充储过程中存在能量损失。
首先是电储能设备约束：
BEc(k)×BEdisc(k)＝0，
然后是热储能设备约束：
BHc(k)×BHdisc(k)＝0，
其中，EE(k)、EH(k)分别是某时刻电储能、热储能设备的总能量，BEc(k)BEdisc(k)和BHc(k)BHdisc(k)分别是电储能和热储能设备的充放能功率。ρEcρEdisc和ρHcρHdisc分别是电储能设备和热储能设备的充放能效率，分别是电储能设备和热储能设备容量，和分别是电储能设备和热储能设备充放能功率上限。
光伏发电约束条件：本发明实施例中可再生能源以光伏发电为例，由于光伏发电受天气情况影响，不存在向上调节条件，只能向下调节，所以要限制光伏的实际出力水平小于最大预测曲线。
Gg(k)<＝GF，
GF是光伏发电的预测值，Gg(k)是光伏发电的调度值，既实际发电量。
电锅炉约束条件：电锅炉是一种利用电能产生热能的高效能源转换设备，可以生产较高品质的用于工业生产的热能。
PEB-H(k)＝PEB-E(k)×ρEtoH，
PEB-E(k)是电锅炉消耗的电能，PEB-H(k)是电锅炉产生的热能，ρEtoH是电锅炉的电热转化率。
与电网交互的电能约束条件：
由于多能流供能系统内部既有负荷又有可再生能源，从而相对于外部电网而言，多能流供能系统既可以作为负荷也可以作为电源。当多能流供能系统内部电能有缺额时，将从电网购买电能作为补充；当多能流供能系统内部电能多于负荷时，可以选择将多余的电能卖到电网中。但是多能流供能系统内部购电和卖电的价格是不同的，在作为一定电压等级的负荷买电时，使用电网公司规定的峰平谷电价计量成本；而作为电源向电网供电时则采用脱硫脱硝标杆电价计量收益。所以需要将多能流供能系统与电网交互的电能量分为购电和卖电两部分，并且这两个变量不能同时非零，即不允许电网同时存在买电和卖电行为。
EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)，
EGrid-sell(k)×EGrid-buy(k)＝0，
其中，EGrid(k)为多能流供能系统与电网交互的电量，EGrid-sell(k)为多能流供能系统卖给电网的电量，EGrid-buy(k)为多能流供能系统从电网购买的电量，要求EGrid-sell(k)>＝0，EGrid-buy(k)>＝0。
电能、热能供需平衡等式约束条件：在不考虑电热供能系统线路传输、管道传输约束条件下，电热子系统的供需要求实时保持平衡。而对于燃气子系统而言，只是需要外部燃气网络保证供应CHP机组和燃气锅炉所需要的燃气即可，这里不再赘述。
在供电子系统中，电源有：来自电网的电能，可再生能源发电，CHP机组发电，电储能设备放电。电负荷有：卖给电网的电能，电储能设备充电，电热锅炉消耗电能以及常规电负荷。平衡公式如下：
PCHP-E(k)+BEdisc(k)+EGrid(k)+Gg(k)＝PEB-E(k)+BEc(k)+LE，
在供热子系统中，热源有：CHP机组产生的热能，燃气锅炉产生热能，热储能设备放热，电热锅炉产生的热能。热负荷有：热储能设备充热，常规热负荷。平衡公式如下：
PCHP-H(k)+BHdisc(k)+PGB(k)+PEB-H(k)＝BHc(k)+LH，
其中，LELH分别是内部预测电、热负荷。
模型线性化：多能流供能系统优化调度的目标函数中存在绝对值项，而且储能设备运行约束和多能流供能系统与电网电能交互中存在两变量相乘的等式约束，这些形式的存在使得优化模型呈现非线性，不便于计算。为简化计算，对这些形式进行线性化等效变换。
首先是对优化目标函数进行线性化。根据数学定理：对于任意一个数的绝对值｜R｜，一定存在两个非负的数字U,V使得U-V＝R，U+V＝｜R｜。
具体的证明过程为：对于任意数x，一定存在两个非负的数a，b,满足a-b＝x，a+b＝｜x｜。为了能够在模型中进行替换，只需要证明“存在且唯一”即可。既对于任意一个x，一定存在两个非负的数a，b,满足a-b＝x，a+b＝｜x｜，并且这两个数是唯一的。
首先证明存在
如果令此时，a和b都是非负的值，并且满足a-b＝x，a+b＝｜x｜。所以存在性得以证明。
再证明唯一性(用反证法)
既假设存在不唯一的a和b满足既存在另外的 且a′≠a，b′≠b。
对这两个式子分别平方a-b＝x，a+b＝｜x｜，有a*b＝0，所以a和b中一定有一个是0。同理a′*b′＝0，a′和b′一定有一个是0。所以当a和b，a′和b′都为0，与假设矛盾，这种情况被排除。
如果a和b中只有一个为0，a′和b′中也只有一个为0。当a＝0,b≠0，a′≠0,b′＝0时，则根据a-b＝x＝a′-b′变为-b＝x＝a′，左侧为负数，右侧为整数，造成矛盾，所以这种情况也不存在。
从而最终证得假设是错误的。既只有唯一的非负a和b满足，a-b＝x，a+b＝｜x｜。
所以引入变量U(k)>＝0，V(k)>＝0，使得EGrid(k)-EGrid(k+1)＝U(k)-V(k)，EGrid(k)-EGrid(k+1)＝U(k)+V(k)。从而目标函数变为：
然后是储能设备和与电网电能交互的相乘等式约束线性化。使用大M法对等式约束进行松弛，引入0-1变量Q1,Q2,Q3。线性化变化如下：
电储能设备等式约束BEc(k)×BEdisc(k)＝0变为：
BEc≤Q1×M，
BEdisc≤(1-Q1)×M，
热储能设备等式约束BHc(k)×BHdisc(k)＝0变为：
BHc≤Q2×M，
BHdisc≤(1-Q2)×M，
与电网电能交互的电能约束EGrid-sell(k)×EGrid-buy(k)＝0变为：
Egrid-buy≤Q3×M，
Egrid-sell≤(1-Q3)×M，
其中M是一个足够大的正数。
从而多能流供能系统优化调度模型整理成一个混合整数线性规划模型。求解该规划模型，可以得到多能流供能系统日前各机组经济出力。
可选的，将园区内供电、供热、供气网络通过耦合设备连接在一起，构造多能流供能系统统一调度。调度模型中，目标函数通过加入惩罚项，并把这部分费用定义为向辅助服务市场缴纳的备用服务费用。通过多能流供能系统吸纳了可再生能源发电曲线中微小但非常频繁的波动，使得对电力市场表现出平稳的供用电特性。
本实施例的技术方案通过建立了电热联合供能结构多能流供能系统，统一多能流供能系统与外界能源市场交互关口。将市场价格信息引入到多能流供能系统，指导各设备经济运行。本调度方法可以使得一个工业园区的总能源供应成本下降8％左右。本调度方法通过供电、供热系统的配合吸纳了可再生能源的波动性，增加可再生能源的并网容量。多能流供能系统在参与备用辅助服务市场时，可以根据市场服务电价变化，灵活调整出力为系统提供备用服务。
本实施例的技术方案，通过将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行，能够将原本单独建设的供电子系统、供热子系统和燃气子系统有机地结合在一起，由唯一的调度中心综合调度，能够打破传统多种能源单独调度的壁垒。
实施例二
图1为本发明实施例二的一种多能流供能系统的结构示意图。如图1所示，所述多能流供能系统具体包括：供热子系统110、供电子系统120、燃气子系统130、可再生能源子系统140、外部电网150、外界燃气网络160、CHP机组170和控制子系统180。
其中，所述供热子系统与所述多能流供能装置相连，与所述燃气子系统通过所述CHP机组相连；
所述供电子系统的电能输入端与所述外部电网的电能输出端、所述可再生能源子系统的电能输出端相连，与所述燃气子系统的燃气输出端通过所述CHP机组相连；
所述燃气子系统的燃气输入端与所述外界燃气网络的燃气输出端相连，与所述供电子系统的电能输入端和所述供热子系统的热能输入端通过所述CHP机组相连；
所述可再生能源子系统的电能输出端和所述外部电网的电能输出端分别与所述供电子系统的输入端相连；
所述外部电网的电能输出端与所述供电子系统的电能输入端相连；
所述外界燃气网络的燃气输出端与所述燃气子系统的燃气输入端相连；
所述CHP机组的热能输出端与所述供热子系统的热能输入端相连，所述CHP机组的电能输出端与所述供电子系统的电能输入端相连，所述CHP机组的燃气输入端与所述燃气子系统的燃气输出端相连；
所述控制子系统与所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络和CHP机组相连，用于根据市场价格信息以及通过多能流供能方法得到的热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行。
本实施例的技术方案，通过将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行，能够将原本单独建设的供电子系统、供热子系统和燃气子系统有机地结合在一起，由唯一的调度中心综合调度。能够打破传统多种能源单独调度的壁垒。
实施例三
图2为本发明实施例三的一种多能流供能系统的结构示意图。如图2所示，所述多能流供能系统具体包括：供热子系统110、供电子系统120、燃气子系统130、可再生能源子系统140、外部电网150、外界燃气网络160、CHP机组170、控制子系统180、燃气锅炉210、电锅炉220、热储能设备230和电储能设备240，
其中，所述燃气锅炉的燃气输入端与所述燃气子系统的燃气输出端相连，与所述供热子系统的热能输入端相连；
所述电锅炉的电能输入端与所述供电子系统的电能输出端相连，所述电锅炉的热能输出端与所述供热子系统的热能输入端相连。
其中，所述热储能设备的热能输入端与所述供热子系统的热能输出端相连；
所述电储能设备的电能输入端与所述供电子系统的电能输出端相连。
可选的，还包括：监测设备，所述监测设备与所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络、CHP机组和控制子系统相连，设置于所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络和CHP机组中包含的设备的进出关口，用于监测所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络和CHP机组，并将获取的数据发送至所述控制子系统。
具体的，由于可再生能源受环境影响，因此可再生能源不稳定，没有办法调节可再生能源变高，只能向下调节，所以要限制可再生能源小于某一阈值，在可再生能源较少的时候可以通过多在外部电网购电的方式来平衡可再生能源的不稳定，吸收可再生能源的波动性。
在一个具体的例子中，燃气子系统连接外界燃气网络与CHP机组、燃气锅炉，负责内部的全部天然气供给。供热子系统通过三类热源设备获取热能，用于供给热负荷，并且安装有储热设备。供电网络接收来自于CHP机组、可再生能源、外部电网的电能，用于供给常规电负荷，并且还要供给电锅炉用电，同样供电子系统中也配有电储能设备。多能流供能系统与外界的能源关口统一为两个：燃气子系统与外界燃气网络相连的进气口，负责监测、控制燃气进量，并以此关口的计量结果进行燃气成本结算；供电子系统与外界电网相连的联络线。通过该联络线，多能流供能系统可以从电网购买电能，也可以向电网卖出多余的电能。同样，联络线作为唯一与外界电网进行电能交互的关口，负责监测输入输出的电功率，并且以此关口的计量结果进行电能成本和收益的结算。除此之外，所有设备的能源进出关口都安装有监测控制模块，各监测模块将设备运行信息上传到控制子系统，在所述控制子系统形成一个数据库，数据库用于为后期的预测信息提供参考。控制子系统根据收集到的可再生能源发电预测信息，市场价格信息根据经济性、安全性原则进行调度，并将调度信息发送至各设备控制模块，进而调控设备运行。
本实施例的技术方案，通过将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行，能够将原本单独建设的供电子系统、供热子系统和燃气子系统有机地结合在一起，由唯一的调度中心综合调度。能够打破传统多种能源单独调度的壁垒。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种多能流供能方法，其特征在于，包括：
a、建立一个目标函数：
<mrow> <mi>M</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>96</mn> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> <mi>P</mi> <mo>-</mo> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> <mi>u</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>price</mi> <mrow> <mi>b</mi> <mi>u</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>-</mo> <mi>s</mi> <mi>e</mi> <mi>l</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>price</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>e</mi> <mi>l</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <mi>H</mi> <mo>+</mo> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>95</mn> </munderover> <mo>|</mo> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> <mo>|</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> </mrow>
其中，PCHP-E(k)是CHP机组产生的电能功率，PGB(k)是燃气锅炉产生的热能功率，EGrid-buy(k)是在调度时刻k时购买的电能功率，EGrid-sell(k)是调度时刻k时卖到电网的电能功率，EGrid(k)是在调度时刻k时与电网交互的电能总量，并有EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)。c1、c2分别是CHP机组和燃气锅炉单位成本，pricebuy为购电电价，pricesell为上网电价，H为调度区间并有H＝0.25h，δ为惩罚项系数；
b、建立约束条件：
其中，所述CHP机组运行约束条件为：
PCHP-H(k)＝ρchp×PCHP-E(k)，
<mrow> <mn>0</mn> <mo>&lt;</mo> <mo>=</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> <mi>P</mi> <mo>-</mo> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&lt;</mo> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> <mi>P</mi> <mo>-</mo> <mi>E</mi> </mrow> <mi>max</mi> </msubsup> <mo>,</mo> </mrow>
|PCHP-E(k)-PCHP-E(k+1)|≤rampchp，
其中，ρchp是CHP机组的热电比，是电出力的上限，rampchp是电出力爬坡约束上限；
所述燃气锅炉运行约束条件为：
<mrow> <mn>0</mn> <mo>&lt;</mo> <mo>=</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&lt;</mo> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>P</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>B</mi> </mrow> <mi>max</mi> </msubsup> <mo>,</mo> </mrow>
|PGB(k)-PGB(k+1)|≤rampgb，
其中，rampgb分别是燃气锅炉的运行上限和爬坡上限；
所述电储能设备约束条件为：
<mrow> <msub> <mi>E</mi> <mi>E</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>E</mi> <mi>E</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>&amp;rho;</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;rho;</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>&amp;times;</mo> <mi>H</mi> <mo>,</mo> </mrow>
BEc(k)×BEdisc(k)＝0，
<mrow> <mn>0</mn> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>E</mi> <mi>E</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <msubsup> <mi>E</mi> <mi>E</mi> <mi>max</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mn>0</mn> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <msubsup> <mi>B</mi> <mrow> <mi>B</mi> <mi>c</mi> </mrow> <mi>max</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mn>0</mn> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <msubsup> <mi>B</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>c</mi> </mrow> <mi>max</mi> </msubsup> <mo>,</mo> </mrow>
所述热储能设备约束条件为：
<mrow> <msub> <mi>E</mi> <mi>H</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>E</mi> <mi>H</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>&amp;rho;</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>&amp;rho;</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>&amp;times;</mo> <mi>H</mi> <mo>,</mo> </mrow>
BHc(k)×BHdisc(k)＝0，
<mrow> <mn>0</mn> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>E</mi> <mi>H</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <msubsup> <mi>E</mi> <mi>H</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> </mrow> </msubsup> <mo>,</mo> <mn>0</mn> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <msubsup> <mi>B</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>c</mi> </mrow> <mi>max</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mn>0</mn> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>B</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <msubsup> <mi>B</mi> <mrow> <mi>H</mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>c</mi> </mrow> <mi>max</mi> </msubsup> <mo>,</mo> </mrow>
其中，EE(k)、EH(k)分别是k时刻电储能设备、热储能设备的总能量，BEc(k)BEdisc(k)和BHc(k)BHdisc(k)分别是电储能设备和热储能设备的充放能功率。ρEcρEdisc和ρHcρHdisc分别是电储能设备和热储能设备的充放能效率，分别是电储能设备和热储能设备容量，和分别是电储能设备和热储能设备充放能功率上限；
所述可再生能源子系统发电约束条件为：
Gg(k)<＝GF，
GF是可再生能源子系统发电的预测值，Gg(k)是可再生能源子系统发电的调度值；
所述电锅炉运行约束条件为：
PEB-H(k)＝PEB-E(k)×ρEtoH，
其中，PEB-E(k)是电锅炉消耗的电能，PEB-H(k)是电锅炉产生的热能，ρEtoH是电锅炉的电热转化率；
与外部电网交互的电能约束条件为：
EGrid(k)＝EGrid-buy(k)-EGrid-sell(k)，
EGrid-sell(k)×EGrid-buy(k)＝0，
其中，EGrid(k)为与外部电网交互的电量，EGrid-sell(k)为卖给外部电网的电量，EGrid-buy(k)为从外部电网购买的电量，要求EGrid-sell(k)>＝0，EGrid-buy(k)>＝0；
电能平衡约束条件为：
PCHP-E(k)+BEdisc(k)+EGrid(k)+Gg(k)＝PEB-E(k)+BEc(k)+LE，
热能平衡约束条件为：
PCHP-H(k)+BHdisc(k)+PGB(k)+PEB-H(k)＝BHc(k)+LH，
其中，LELH分别是内部预测电、热负荷；
将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将上述步骤a中的方程作为目标函数，将上述步骤b的所有方程作为约束条件，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行包括：
c、对所述目标函数进行线性化：
<mrow> <mi>M</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>96</mn> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> <mi>P</mi> <mo>-</mo> <mi>E</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>B</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> <mi>u</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>price</mi> <mrow> <mi>b</mi> <mi>u</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>E</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>r</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>-</mo> <mi>s</mi> <mi>e</mi> <mi>l</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> <mo>&amp;times;</mo> <msub> <mi>price</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>e</mi> <mi>l</mi> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;times;</mo> <mi>H</mi> <mo>+</mo> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>95</mn> </munderover> <mo>(</mo> <mrow> <mi>U</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>V</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> </mrow>
其中，U(k)>＝0，V(k)>＝0，且U(k)和V(k)中至少有一个为零，使得EGrid(k)-EGrid(k+1)＝U(k)-V(k)，|EGrid(k)-EGrid(k+1)|＝U(k)+V(k)；
对所述电储能设备约束条件进行线性化：
BEc≤Q1×M，
BEdisc≤(1-Q1)×M，
对所述热储能设备约束条件进行线性化：
BHc≤Q2×M，
BHdisc≤(1-Q2)×M，
对与外部电网交互的电能约束条件进行线性化：
Egrid-buy≤Q3×M，
Egrid-sell≤(1-Q3)×M，
其中，Q1,Q2,Q3为0或者为1，M的取值大于任意参数数值；
根据上述步骤c的所有方程和步骤b中未进行线性化的所有方程，求解得到热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率，通过所述热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行。
3.一种多能流供能系统，其特征在于，用于执行如权利要求1所述的多能流供能方法，所述系统包括供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络、CHP机组以及控制子系统；
其中，所述供热子系统与所述多能流供能装置相连，与所述燃气子系统通过所述CHP机组相连；
所述供电子系统的电能输入端与所述外部电网的电能输出端、所述可再生能源子系统的电能输出端相连，与所述燃气子系统的燃气输出端通过所述CHP机组相连；
所述燃气子系统的燃气输入端与所述外界燃气网络的燃气输出端相连，与所述供电子系统的电能输入端和所述供热子系统的热能输入端通过所述CHP机组相连；
所述可再生能源子系统的电能输出端和所述外部电网的电能输出端分别与所述供电子系统的输入端相连；
所述外部电网的电能输出端与所述供电子系统的电能输入端相连；
所述外界燃气网络的燃气输出端与所述燃气子系统的燃气输入端相连；
所述CHP机组的热能输出端与所述供热子系统的热能输入端相连，所述CHP机组的电能输出端与所述供电子系统的电能输入端相连，所述CHP机组的燃气输入端与所述燃气子系统的燃气输出端相连；
所述控制子系统与所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络和CHP机组相连，用于根据市场价格信息以及通过多能流供能方法得到的热电联产CHP机组产生的电能功率、燃气锅炉产生的热能功率、从外部电网获取的电能功率和发送至所述外部电网的电能功率调控多能流供能系统中的设备运行。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：燃气锅炉和电锅炉，
其中，所述燃气锅炉的燃气输入端与所述燃气子系统的燃气输出端相连，与所述供热子系统的热能输入端相连；
所述电锅炉的电能输入端与所述供电子系统的电能输出端相连，所述电锅炉的热能输出端与所述供热子系统的热能输入端相连。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：热储能设备和电储能设备，
其中，所述热储能设备的热能输入端与所述供热子系统的热能输出端相连；
所述电储能设备的电能输入端与所述供电子系统的电能输出端相连。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：监测设备，所述监测设备与所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络、CHP机组和控制子系统相连，设置于所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络和CHP机组中包含的设备的进出关口，用于监测所述供热子系统、供电子系统、燃气子系统、可再生能源子系统、外部电网、外界燃气网络和CHP机组。
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