CN110276489B - 基于㶲损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法及系统 - Google Patents

基于㶲损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于㶲
Figure DDA0002102256430000011
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法及系统。该方法包括:获取能量数据参数;计算电量残差值和热量残差值;判断电量残差值是否小于电量收敛误差值,且热量残差值是否小于热量收敛误差值;若电量残差值小于电量收敛误差值并且热量残差值小于热量收敛误差值,输出能量数据参数;否则,根据能量数据参数建立优化调度模型;根据优化调度模型更新能量数据参数;判断迭代次数是否大于预设值;若迭代次数大于预设值,停止迭代并输出更新后的能量数据参数;若迭代次数小于或等于预设值,计算电量残差值和热量残差值。采用本发明的方法及系统,具有能够减小能耗,提高能量利用率的优点。

Description

基于㶲损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统能量调度技术领域,特别是涉及基于
Figure BDA0002102256410000012
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法及系统。
背景技术
随着全球能源紧缺现象的日益突出,合理优化调度,减小能耗,提高能源利用率已成为社会发展的必然需求。同一配网下,同时存在若干个能量枢纽(Energy Hub,EH),每个EH由热电联产(Combined Heat and Power,CHP)机组等能量供应和用户等能量消耗组成,涉及天然气、电以及热等多种不同形式的能量流。
目前,不同EH由不同主体运营,各EH间CHP机组、光伏机组等装机不同,且负荷电热需求也不同。由于优化调度不合理导致能源利用率较低,如何合理优化调度,提高能量利用率是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于
Figure BDA0002102256410000013
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法及系统,通过合理优化调度,具有能够减小能耗,提高能量利用率的优点。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种基于
Figure BDA0002102256410000014
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法,包括:
获取能量数据参数;所述能量数据参数包括各个能量枢纽中机组的发电功率和供热功率,各个能量枢纽与电网交易电量,以及各个能量枢纽的期望交换电量和期望交换热量;
根据所述期望交换电量计算电量残差值,并根据所述期望交换热量计算热量残差值;所述电量残差值反应电量交换需求量是否达到平衡,所述热量残差值反应热量交换需求量是否达到平衡;
判断所述电量残差值是否小于电量收敛误差值,且所述热量残差值是否小于热量收敛误差值;若所述电量残差值小于电量收敛误差值并且所述热量残差值小于热量收敛误差值,输出所述能量数据参数;否则,根据所述能量数据参数建立优化调度模型;所述优化调度模型包括
Figure BDA0002102256410000028
损目标函数和约束条件;
根据所述优化调度模型更新所述能量数据参数;
将更新所述能量数据参数的次数加1;
判断所述次数是否大于预设值;若所述次数大于预设值,输出更新后的能量数据参数;若所述次数小于或等于预设值,返回步骤“根据所述期望交换电量计算电量残差值,并根据所述期望交换热量计算热量残差值”。
可选的,所述根据所述期望交换电量计算电量残差值,并根据所述期望交换热量计算热量残差值,具体包括:
根据如下公式计算所述电量残差值:
Figure BDA0002102256410000021
根据如下公式计算所述热量残差值:
Figure BDA0002102256410000022
式中,
Figure BDA0002102256410000023
表示迭代次数为k时所述电量残差值,
Figure BDA0002102256410000024
表示迭代次数为k时所述热量残差值,N表示所述能量枢纽的总个数,
Figure BDA0002102256410000025
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换电量,
Figure BDA0002102256410000026
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换热量。
可选的,所述根据所述能量数据参数建立优化调度模型,具体包括:
根据如下公式建立
Figure BDA0002102256410000029
损目标函数:
minli(x)=[efueli+Efueli(max(Pgrid,i,0))]-[EPi+EQi+max(Expi,0)+max(Exhi,0)]+min(Pgrid,i,0)+γe(xpi)+γt(xhi)
所述约束条件,具体包括:
Pchpi+Ppvi-a1·xpi+Pgrid,i=Pi+xpi
Hchpi-a2xhi=Qi+xhi
Figure BDA0002102256410000027
式中,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure BDA00021022564100000210
损目标函数的最小值,x=[Pchpi,Hchpi,Pgrid,i],i=[1,2,,,N],N表示所述能量枢纽的总个数,Pchpi表示第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi表示第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i表示第i个能量枢纽与电网的交易电量,efueli表示第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure BDA0002102256410000036
值,Efueli表示第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure BDA0002102256410000037
值,EPi表示第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure BDA0002102256410000038
EQi表示第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure BDA00021022564100000313
Expi表示第i个能量枢纽中交易电量的
Figure BDA00021022564100000314
值,Exhi表示第i个能量枢纽中交易热量的
Figure BDA00021022564100000310
值,γe(xpi)表示在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure BDA00021022564100000311
损值,γt(xhi)表示在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure BDA00021022564100000312
损值,Ppvi表示第i个能量枢纽光伏出力数据,a1为电量损失系数,a2为电量损失系数,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷,Qi表示第i个能量枢纽的室内热量,ηchpi表示第i个能量枢纽的机组发电效率,ηL表示散热损失率,δheat表示供热系数。
可选的,根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure BDA00021022564100000316
值efueli
efueli=0.950Lh·Fchpi
Figure BDA0002102256410000031
式中,Lh表示天然气高位发热量,Fchpi表示消耗天然气与产出之间函数值,LHVNG表示天然气低热值,Δt表示时间段长度;
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure BDA00021022564100000315
值Efueli
Efueli=Ll·θgi·Pgrid,i
式中,Ll表示煤的低位发热量,θgi表示第i个能量枢纽中电网电力标准煤折合系数;
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure BDA00021022564100000317
EQi
Figure BDA0002102256410000032
式中,
Figure BDA0002102256410000033
表示t+1时刻的室内温度;
Figure BDA0002102256410000034
表示t时刻的室内温度;To表示环境温度;Cair表示空气比热;R表示空气热阻;
Figure BDA0002102256410000035
表示t时刻用户所需热量;
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure BDA00021022564100000413
EPi
EPi=Pi
式中,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷;
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中交易电量的
Figure BDA00021022564100000415
值Expi
Expi=xpi
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中交易热量的
Figure BDA00021022564100000416
值Exhi
Figure BDA0002102256410000041
根据如下公式计算所述在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure BDA00021022564100000414
损值γe(xpi):
Figure BDA0002102256410000042
根据如下公式计算所述在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure BDA00021022564100000417
损值γt(xhi):
Figure BDA0002102256410000043
可选的,所述根据所述优化调度模型更新所述能量数据参数,具体包括:
根据如下公式更新所述能量数据参数:
Figure BDA0002102256410000044
式中,
Figure BDA0002102256410000045
Pchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i'表示更新后的第i个能量枢纽与电网的交易电量,N表示所述能量枢纽的总个数,ρ表示惩罚系数,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure BDA00021022564100000418
损目标函数的最小值,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,
Figure BDA0002102256410000046
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换电量,
Figure BDA0002102256410000047
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换热量,
Figure BDA0002102256410000048
表示第k次迭代时平均期望交换电量,
Figure BDA0002102256410000049
Figure BDA00021022564100000410
表示第k次迭代时平均期望交换热量,
Figure BDA00021022564100000411
Figure BDA00021022564100000412
表示第k次迭代时电量拉格朗日乘子,
Figure BDA0002102256410000051
Figure BDA0002102256410000052
表示第k次迭代时热量拉格朗日乘子,
Figure BDA0002102256410000053
本发明还提供一种基于
Figure BDA0002102256410000055
损最低的多能量枢纽分布式优化调度系统,包括:
能量数据参数获取模块,用于获取能量数据参数;所述能量数据参数包括各个能量枢纽中机组的发电功率和供热功率,各个能量枢纽与电网交易电量,以及各个能量枢纽的期望交换电量和期望交换热量;
残差计算模块,用于根据所述期望交换电量计算电量残差值,并根据所述期望交换热量计算热量残差值;所述电量残差值反应电量交换需求量是否达到平衡,所述热量残差值反应热量交换需求量是否达到平衡;
第一判断模块,用于判断所述电量残差值是否小于电量收敛误差值,且所述热量残差值是否小于热量收敛误差值;若所述电量残差值小于电量收敛误差值并且所述热量残差值小于热量收敛误差值,则将指令发送至能量数据参数输出模块;否则,将指令发送至优化调度模型建立模块;
所述优化调度模型建立模块,用于根据所述能量数据参数建立优化调度模型;所述优化调度模型包括
Figure BDA0002102256410000056
损目标函数和约束条件;
能量数据参数更新模块,用于根据所述优化调度模型更新所述能量数据参数;
次数更新模块,用于将更新所述能量数据参数的次数加1;
第二判断模块,用于判断所述次数是否大于预设值;若所述次数大于预设值,将指令发送至所述能量数据参数输出模块;若所述次数小于或等于预设值,则将指令发送至所述残差计算模块;
所述能量数据参数输出模块,用于输出所述能量数据参数。
可选的,所述残差计算模块,具体包括:
电量残差值计算单元,用于根据如下公式计算所述电量残差值:
Figure BDA0002102256410000054
热量残差值计算单元,用于根据如下公式计算所述热量残差值:
Figure BDA0002102256410000061
式中,
Figure BDA0002102256410000062
表示迭代次数为k时所述电量残差值,
Figure BDA0002102256410000063
表示迭代次数为k时所述热量残差值,N表示所述能量枢纽的总个数,
Figure BDA0002102256410000064
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换电量,
Figure BDA0002102256410000065
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换热量。
可选的,所述优化调度模型建立模块,具体包括:
Figure BDA0002102256410000067
损目标函数建立单元,用于根据如下公式建立
Figure BDA0002102256410000068
损目标函数:
minli(x)=[efueli+Efueli(max(Pgrid,i,0))]-[EPi+EQi+max(Expi,0)+max(Exhi,0)]+min(Pgrid,i,0)+γe(xpi)+γt(xhi)
约束条件生成单元,用于生成约束条件,所述约束条件,具体包括:
Pchpi+Ppvi-a1·xpi+Pgrid,i=Pi+xpi
Hchpi-a2xhi=Qi+xhi
Figure BDA0002102256410000066
式中,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure BDA00021022564100000610
损目标函数的最小值,x=[Pchpi,Hchpi,Pgrid,i],i=[1,2,,,N],N表示所述能量枢纽的总个数,Pchpi表示第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi表示第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i表示第i个能量枢纽与电网的交易电量,efueli表示第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure BDA0002102256410000069
值,Efueli表示第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure BDA00021022564100000612
值,EPi表示第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure BDA00021022564100000611
EQi表示第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure BDA00021022564100000617
Expi表示第i个能量枢纽中交易电量的
Figure BDA00021022564100000613
值,Exhi表示第i个能量枢纽中交易热量的
Figure BDA00021022564100000614
值,γe(xpi)表示在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure BDA00021022564100000615
损值,γt(xhi)表示在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure BDA00021022564100000616
损值,Ppvi表示第i个能量枢纽光伏出力数据,a1为电量损失系数,a2为电量损失系数,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷,Qi表示第i个能量枢纽的室内热量,ηchpi表示第i个能量枢纽的机组发电效率,ηL表示散热损失率,δheat表示供热系数。
可选的,所述优化调度模型建立模块,还包括:
消耗的天然气计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure BDA0002102256410000075
值efueli
efueli=0.950Lh·Fchpi
Figure BDA0002102256410000071
式中,Lh表示天然气高位发热量,Fchpi表示消耗天然气与产出之间函数值,LHVNG表示天然气低热值,Δt表示时间段长度;
固体燃料煤的
Figure BDA0002102256410000076
值计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure BDA0002102256410000078
值Efueli
Efueli=Ll·θgi·Pgrid,i
式中,Ll表示煤的低位发热量,θgi表示第i个能量枢纽中电网电力标准煤折合系数;
室内热量具有的
Figure BDA0002102256410000079
计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure BDA0002102256410000077
EQi
Figure BDA0002102256410000072
式中,
Figure BDA0002102256410000073
表示t+1时刻的室内温度;
Figure BDA0002102256410000074
表示t时刻的室内温度;To表示环境温度;Cair表示空气比热;R表示空气热阻;
Figure BDA00021022564100000716
表示t时刻用户所需热量;
供给的电量
Figure BDA00021022564100000710
计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中供给负荷电需求的的电量
Figure BDA00021022564100000711
EPi
EPi=Pi
式中,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷;
交易电
Figure BDA00021022564100000713
函数值计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中交易电量的
Figure BDA00021022564100000714
值Expi
Expi=xpi
交易热
Figure BDA00021022564100000712
函数值计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中交易热量的
Figure BDA00021022564100000715
值Exhi
Figure BDA0002102256410000081
电量
Figure BDA00021022564100000818
损值计算单元,用于根据如下公式计算所述在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure BDA00021022564100000819
损值γe(xpi):
Figure BDA0002102256410000082
热量
Figure BDA00021022564100000816
损值计算单元,用于根据如下公式计算所述在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的的热量
Figure BDA00021022564100000817
损值γt(xhi):
Figure BDA0002102256410000083
可选的,所述能量数据参数更新模块,具体包括:
能量数据参数更新单元,用于根据如下公式更新所述能量数据参数:
Figure BDA0002102256410000084
式中,
Figure BDA0002102256410000085
Pchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i'表示更新后的第i个能量枢纽与电网的交易电量,N表示所述能量枢纽的总个数,ρ表示惩罚系数,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure BDA00021022564100000820
损目标函数的最小值,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,
Figure BDA0002102256410000086
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换电量,
Figure BDA0002102256410000087
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换热量,
Figure BDA0002102256410000088
表示第k次迭代时平均期望交换电量,
Figure BDA0002102256410000089
Figure BDA00021022564100000810
表示第k次迭代时平均期望交换热量,
Figure BDA00021022564100000811
Figure BDA00021022564100000812
表示第k次迭代时电量拉格朗日乘子,
Figure BDA00021022564100000813
Figure BDA00021022564100000814
表示第k次迭代时热量拉格朗日乘子,
Figure BDA00021022564100000815
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提出了一种基于
Figure BDA00021022564100000821
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法及系统,通过获取各个能量枢纽中机组的发电功率和供热功率,各个能量枢纽与电网交易电量,以及各个能量枢纽的期望交换电量和期望交换热量的能量数据参数,计算电量残差值以及热量残差值;根据能量数据参数建立以
Figure BDA0002102256410000091
损最低的目标函数,根据
Figure BDA0002102256410000093
损目标函数和约束条件更新能量数据参数,反复迭代直至电量残差值以及热量残差值收敛,能够在多EH间进行电量以及热量的交易,通过合理化调度,使CHP机组采用更加灵活的运行方式,促进光伏就地消纳,将多种形式的能量流采用统一的量纲进行衡量,以
Figure BDA0002102256410000092
损最低为目标,更直观的体现能量损失,通过合理化优化调度,减小了能耗,提高了能量利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中基于
Figure BDA0002102256410000095
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法流程图;
图2为本发明实施例中基于
Figure BDA0002102256410000094
损最低的多能量枢纽分布式优化调度系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
随着世界范围内能源需求与供应矛盾的日益突出,节约能源成为社会发展的要求。减小能耗,提高能源利用率是节能的主要途径。
Figure BDA0002102256410000096
是基于热力学第二基本定律建立的热力学参数,其定义为在确定的环境条件下系统经可逆过程达到与环境相平衡的状态,能够对相关外界所做的功。通过
Figure BDA0002102256410000097
分析,可以对用能设备或系统的整体耗能情况作出评价,辨识能量转换、传递和使用过程中的合理性,通过合理的调度实现减小能耗与提高能源利用率的目的。
同一配网下,同时存在若干个能量枢纽(Energy Hub,EH),各EH间CHP机组、光伏机组等装机不同,且负荷电热需求也不同,根据这一情况,本发明提出多EH间可以进行电量以及热量的交易,将热力学概念
Figure BDA0002102256410000106
引入多EH优化调度中,根据公式计算天然气的燃料
Figure BDA0002102256410000109
以及负荷等消耗的电
Figure BDA0002102256410000107
、热
Figure BDA0002102256410000108
等,将多种形式的能量流采用统一的量纲进行衡量,以
Figure BDA00021022564100001010
损最低为目标,更直观的体现能量损失,通过合理化优化调度,使CHP机组采用更加灵活的运行方式,促进光伏就地消纳。
本发明的目的是提供一种基于
Figure BDA00021022564100001011
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法及系统,通过合理优化调度,具有能够减小能耗,提高能量利用率的优点。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例
图1为本发明实施例提供的基于
Figure BDA00021022564100001012
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法流程图,如图1所示,一种基于
Figure BDA00021022564100001013
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法,包括:
步骤101:获取能量数据参数;能量数据参数包括各个能量枢纽中机组的发电功率和供热功率,各个能量枢纽与电网交易电量,以及各个能量枢纽的期望交换电量和期望交换热量。
步骤102:根据期望交换电量计算电量残差值,并根据期望交换热量计算热量残差值;电量残差值反应电量交换需求量是否达到平衡,热量残差值反应热量交换需求量是否达到平衡。
根据如下公式计算电量残差值:
Figure BDA0002102256410000101
根据如下公式计算热量残差值:
Figure BDA0002102256410000102
式中,
Figure BDA0002102256410000103
表示迭代次数为k时电量残差值,
Figure BDA0002102256410000104
表示迭代次数为k时热量残差值,N表示能量枢纽的总个数,
Figure BDA0002102256410000105
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换电量,
Figure BDA0002102256410000111
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换热量。
步骤103:判断电量残差值是否小于电量收敛误差值,且热量残差值是否小于热量收敛误差值;若电量残差值小于电量收敛误差值并且热量残差值小于热量收敛误差值,执行步骤108;否则,执行步骤104。
步骤104:根据能量数据参数建立优化调度模型;优化调度模型包括
Figure BDA0002102256410000113
损目标函数和约束条件。
根据如下公式建立
Figure BDA0002102256410000114
损目标函数:
minli(x)=[efueli+Efueli(max(Pgrid,i,0))]-[EPi+EQi+max(Expi,0)+max(Exhi,0)]+min(Pgrid,i,0)+γe(xpi)+γt(xhi)
约束条件,具体包括:
Pchpi+Ppvi-a1·xpi+Pgrid,i=Pi+xpi
Hchpi-a2xhi=Qi+xhi
Figure BDA0002102256410000112
式中,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure BDA0002102256410000115
损目标函数的最小值,x=[Pchpi,Hchpi,Pgrid,i],i=[1,2,,,N],N表示能量枢纽的总个数,Pchpi表示第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi表示第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i表示第i个能量枢纽与电网的交易电量,efueli表示第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure BDA00021022564100001110
值,Efueli表示第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure BDA0002102256410000116
值,EPi表示第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure BDA0002102256410000118
EQi表示第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure BDA0002102256410000119
Expi表示第i个能量枢纽中交易电量的
Figure BDA0002102256410000117
值,Exhi表示第i个能量枢纽中交易热量的
Figure BDA00021022564100001111
值,γe(xpi)表示在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure BDA00021022564100001112
损值,γt(xhi)表示在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure BDA00021022564100001113
损值,Ppvi表示第i个能量枢纽光伏出力数据,a1为电量损失系数,a2为电量损失系数,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷,Qi表示第i个能量枢纽的室内热量,ηchpi表示第i个能量枢纽的机组发电效率,ηL表示散热损失率,δheat表示供热系数。
根据如下公式计算第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure BDA00021022564100001114
值efueli
efueli=0.950Lh·Fchpi
Figure BDA0002102256410000121
式中,Lh表示天然气高位发热量,Fchpi表示消耗天然气与产出之间函数值,LHVNG表示天然气低热值,Δt表示时间段长度;
根据如下公式计算第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure BDA00021022564100001215
值Efueli
Efueli=Ll·θgi·Pgrid,i
式中,Ll表示煤的低位发热量,θgi表示第i个能量枢纽中电网电力标准煤折合系数;
根据如下公式计算第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure BDA0002102256410000127
EQi
Figure BDA0002102256410000122
式中,
Figure BDA0002102256410000123
表示t+1时刻的室内温度;
Figure BDA0002102256410000124
表示t时刻的室内温度;To表示环境温度;Cair表示空气比热;R表示空气热阻;
Figure BDA0002102256410000129
表示t时刻用户所需热量;
根据如下公式计算第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure BDA0002102256410000128
EPi
EPi=Pi
式中,Pi表示第i个能量枢纽在t时刻的用户电负荷;
根据如下公式计算第i个能量枢纽中交易电量的
Figure BDA00021022564100001211
值Expi
Expi=xpi
根据如下公式计算第i个能量枢纽中交易热量的
Figure BDA00021022564100001212
值Exhi
Figure BDA0002102256410000125
根据如下公式计算在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure BDA00021022564100001213
损值γe(xpi):
Figure BDA0002102256410000126
根据如下公式计算在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure BDA00021022564100001214
损值γt(xhi):
Figure BDA0002102256410000131
步骤105:根据优化调度模型更新能量数据参数。
根据如下公式更新能量数据参数:
Figure BDA0002102256410000132
式中,
Figure BDA0002102256410000133
Pchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i'表示更新后的第i个能量枢纽与电网的交易电量,N表示能量枢纽的总个数,ρ表示惩罚系数,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure BDA00021022564100001314
损目标函数的最小值,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,
Figure BDA0002102256410000134
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换电量,
Figure BDA0002102256410000135
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换热量,
Figure BDA0002102256410000136
表示第k次迭代时平均期望交换电量,
Figure BDA0002102256410000137
Figure BDA0002102256410000138
表示第k次迭代时平均期望交换热量,
Figure BDA0002102256410000139
Figure BDA00021022564100001310
表示第k次迭代时电量拉格朗日乘子,
Figure BDA00021022564100001311
Figure BDA00021022564100001312
表示第k次迭代时热量拉格朗日乘子,
Figure BDA00021022564100001313
步骤106:将更新能量数据参数的次数加1。
步骤107:判断次数是否大于预设值;若次数大于预设值,执行步骤108;若次数小于或等于预设值,返回步骤102。
步骤108:输出能量数据参数。
图2为本发明实施例提供的基于
Figure BDA00021022564100001315
损最低的多能量枢纽分布式优化调度系统结构图,如图2所示,一种基于
Figure BDA00021022564100001316
损最低的多能量枢纽分布式优化调度系统,包括:
能量数据参数获取模块201,用于获取能量数据参数;能量数据参数包括各个能量枢纽中机组的发电功率和供热功率,各个能量枢纽与电网交易电量,以及各个能量枢纽的期望交换电量和期望交换热量。
残差计算模块202,用于根据期望交换电量计算电量残差值,并根据期望交换热量计算热量残差值;电量残差值反应电量交换需求量是否达到平衡,热量残差值反应热量交换需求量是否达到平衡。
残差计算模块202,具体包括:
电量残差值计算单元,用于根据如下公式计算电量残差值:
Figure BDA0002102256410000141
热量残差值计算单元,用于根据如下公式计算热量残差值:
Figure BDA0002102256410000142
式中,
Figure BDA0002102256410000143
表示迭代次数为k时电量残差值,
Figure BDA0002102256410000144
表示迭代次数为k时热量残差值,N表示能量枢纽的总个数,
Figure BDA0002102256410000145
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换电量,
Figure BDA0002102256410000146
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换热量。
第一判断模块203,用于判断电量残差值是否小于电量收敛误差值,且热量残差值是否小于热量收敛误差值;若电量残差值小于电量收敛误差值并且热量残差值小于热量收敛误差值,则将指令发送至能量数据参数输出模块208;否则,将指令发送至优化调度模型建立模块204。
优化调度模型建立模块204,用于根据能量数据参数建立优化调度模型;优化调度模型包括
Figure BDA0002102256410000148
损目标函数和约束条件。
优化调度模型建立模块204,具体包括:
Figure BDA0002102256410000149
损目标函数建立单元,用于根据如下公式建立
Figure BDA00021022564100001410
损目标函数:
minli(x)=[efueli+Efueli(max(Pgrid,i,0))]-[EPi+EQi+max(Expi,0)+max(Exhi,0)]+min(Pgrid,i,0)+γe(xpi)+γt(xhi)
约束条件生成单元,用于生成约束条件,约束条件,具体包括:
Pchpi+Ppvi-a1·xpi+Pgrid,i=Pi+xpi
Hchpi-a2xhi=Qi+xhi
Figure BDA0002102256410000147
式中,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure BDA00021022564100001411
损目标函数的最小值,x=[Pchpi,Hchpi,Pgrid,i],i=[1,2,,,N],N表示能量枢纽的总个数,Pchpi表示第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi表示第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i表示第i个能量枢纽与电网的交易电量,efueli表示第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure BDA0002102256410000153
值,Efueli表示第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure BDA0002102256410000157
值,EPi表示第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure BDA00021022564100001515
EQi表示第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure BDA0002102256410000154
,Expi表示第i个能量枢纽中交易电量的
Figure BDA0002102256410000158
值,Exhi表示第i个能量枢纽中交易热量的
Figure BDA0002102256410000155
值,γe(xpi)表示在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure BDA0002102256410000156
损值,γt(xhi)表示在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure BDA0002102256410000159
损值,Ppvi表示第i个能量枢纽光伏出力数据,a1为电量损失系数,a2为电量损失系数,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷,Qi表示第i个能量枢纽的室内热量,ηchpi表示第i个能量枢纽的机组发电效率,ηL表示散热损失率,δheat表示供热系数。
优化调度模型建立模块204,还包括:
消耗的天然气计算单元,用于根据如下公式计算第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure BDA00021022564100001510
值efueli
efueli=0.950Lh·Fchpi
Figure BDA0002102256410000151
式中,Lh表示天然气高位发热量,Fchpi表示消耗天然气与产出之间函数值,LHVNG表示天然气低热值,Δt表示时间段长度;
固体燃料煤的
Figure BDA00021022564100001511
值计算单元,用于根据如下公式计算第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure BDA00021022564100001512
值Efueli
Efueli=Ll·θgi·Pgrid,i
式中,Ll表示煤的低位发热量,θgi表示第i个能量枢纽中电网电力标准煤折合系数;
室内热量具有的
Figure BDA00021022564100001513
计算单元,用于根据如下公式计算第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure BDA00021022564100001514
EQi
Figure BDA0002102256410000152
式中,
Figure BDA0002102256410000161
表示t+1时刻的室内温度;
Figure BDA0002102256410000162
表示t时刻的室内温度;To表示环境温度;Cair表示空气比热;R表示空气热阻;
Figure BDA00021022564100001618
表示t时刻用户所需热量;
供给的电量
Figure BDA0002102256410000168
计算单元,用于根据如下公式计算第i个能量枢纽中供给负荷电需求的的电量
Figure BDA0002102256410000169
EPi
EPi=Pi
式中,Pi表示第i个能量枢纽在t时刻的用户电负荷;
交易电
Figure BDA00021022564100001610
函数值计算单元,用于根据如下公式计算第i个能量枢纽中交易电量的
Figure BDA00021022564100001611
值Expi
Expi=xpi
交易热
Figure BDA00021022564100001612
函数值计算单元,用于根据如下公式计算第i个能量枢纽中交易热量的
Figure BDA00021022564100001613
值Exhi
Figure BDA0002102256410000163
电量
Figure BDA00021022564100001615
损值计算单元,用于根据如下公式计算在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure BDA00021022564100001614
损值γe(xpi):
Figure BDA0002102256410000164
热量
Figure BDA00021022564100001616
损值计算单元,用于根据如下公式计算在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的的热量
Figure BDA00021022564100001617
损值γt(xhi):
Figure BDA0002102256410000165
能量数据参数更新模块205,用于根据优化调度模型更新能量数据参数。
能量数据参数更新模块205,具体包括:
能量数据参数更新单元,用于根据如下公式更新能量数据参数:
Figure BDA0002102256410000166
式中,
Figure BDA0002102256410000167
Pchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i'表示更新后的第i个能量枢纽与电网的交易电量,N表示能量枢纽的总个数,ρ表示惩罚系数,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure BDA00021022564100001711
损目标函数的最小值,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,
Figure BDA0002102256410000171
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换电量,
Figure BDA0002102256410000172
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换热量,
Figure BDA0002102256410000173
表示第k次迭代时平均期望交换电量,
Figure BDA0002102256410000174
Figure BDA0002102256410000175
表示第k次迭代时平均期望交换热量,
Figure BDA0002102256410000176
Figure BDA0002102256410000177
表示第k次迭代时电量拉格朗日乘子,
Figure BDA0002102256410000178
Figure BDA0002102256410000179
表示第k次迭代时热量拉格朗日乘子,
Figure BDA00021022564100001710
次数更新模块206,用于将更新能量数据参数的次数加1。
第二判断模块207,用于判断次数是否大于预设值;若次数大于预设值,将指令发送至能量数据参数输出模块208;若次数小于或等于预设值,则将指令发送至残差计算模块202。
能量数据参数输出模块208,用于输出能量数据参数。
本发明为减小能耗,提高能源利用率,将在热力学中衡量能质的概念---
Figure BDA00021022564100001712
引入同一配网下多EH的优化调度中。以
Figure BDA00021022564100001713
损最低为目标,对多EH进行分布式优化调度。对于多EH这个整体而言,根据负荷电热需求,可以根据公式计算获得其对应的电
Figure BDA00021022564100001716
及热
Figure BDA00021022564100001717
出售给电网的电量的电
Figure BDA00021022564100001714
以及负荷的电
Figure BDA00021022564100001715
和热
Figure BDA00021022564100001733
为有效供给
Figure BDA00021022564100001734
根据各CHP出力可计算其消耗天然气进而计算获得燃料
Figure BDA00021022564100001721
将从电网购入电量等效计算为燃料
Figure BDA00021022564100001718
将所有燃料
Figure BDA00021022564100001719
相加减去有效供给
Figure BDA00021022564100001720
通过
Figure BDA00021022564100001723
这一概念,将不同电、热及天然气等多种不同形式的能量的采用同一量纲进行衡量,进而根据
Figure BDA00021022564100001724
损最低对多EH进行优化调度。对于每个EH而言,其输入
Figure BDA00021022564100001729
为燃料
Figure BDA00021022564100001728
有效输出
Figure BDA00021022564100001725
包含供给自身EH内负荷的电
Figure BDA00021022564100001731
Figure BDA00021022564100001732
需求和出售给电网或其他EH的电
Figure BDA00021022564100001727
或热
Figure BDA00021022564100001726
两部分。针对不同EH中CHP机组、光伏等装机不同,同时负荷需求不同的实际情况,为提高能源利用效率,在EH间可以进行电热交易,在满足各自负荷需求的同时,使CHP机组的运行模式不再局限于以热定电或以电定热模式,通过EH间电量热量互动交易,提高能量利用率,实现
Figure BDA00021022564100001730
损最低。通过对优化调度进行求解,各EH间仅需要交换极少的信息,更好的保护了各EH的隐私。同时,针对各EH一般由不同主体运行调度这一现状,交换信息少的优化调度方法也更易于实现。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种基于
Figure FDA0003043683020000017
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法,其特征在于,包括:
获取能量数据参数;所述能量数据参数包括各个能量枢纽中机组的发电功率和供热功率,各个能量枢纽与电网交易电量,以及各个能量枢纽的期望交换电量和期望交换热量;
根据所述期望交换电量计算电量残差值,并根据所述期望交换热量计算热量残差值;所述电量残差值反映电量交换需求量是否达到平衡,所述热量残差值反映热量交换需求量是否达到平衡;
判断所述电量残差值是否小于电量收敛误差值,且所述热量残差值是否小于热量收敛误差值;若所述电量残差值小于电量收敛误差值并且所述热量残差值小于热量收敛误差值,输出所述能量数据参数;否则,根据所述能量数据参数建立优化调度模型;所述优化调度模型包括
Figure FDA0003043683020000016
损目标函数和约束条件;
根据所述优化调度模型更新所述能量数据参数;
将更新所述能量数据参数的次数加1;
判断所述次数是否大于预设值;若所述次数大于预设值,输出更新后的能量数据参数;若所述次数小于或等于预设值,返回步骤“根据所述期望交换电量计算电量残差值,并根据所述期望交换热量计算热量残差值”;
所述根据所述期望交换电量计算电量残差值,并根据所述期望交换热量计算热量残差值,具体包括:
根据如下公式计算所述电量残差值:
Figure FDA0003043683020000011
根据如下公式计算所述热量残差值:
Figure FDA0003043683020000012
式中,
Figure FDA0003043683020000013
表示迭代次数为k时所述电量残差值,
Figure FDA0003043683020000014
表示迭代次数为k时所述热量残差值,N表示所述能量枢纽的总个数,
Figure FDA0003043683020000015
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换电量,
Figure FDA0003043683020000021
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换热量;
所述根据所述能量数据参数建立优化调度模型,具体包括:
根据如下公式建立
Figure FDA0003043683020000024
损目标函数:
Figure FDA0003043683020000022
所述约束条件,具体包括:
Pchpi+Ppvi-a1·xpi+Pgrid,i=Pi+xpi
Hchpi-a2xhi=Qi+xhi
Figure FDA0003043683020000023
式中,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure FDA0003043683020000025
损目标函数的最小值,x=[Pchpi,Hchpi,Pgrid,i],i=[1,2,,,N],N表示所述能量枢纽的总个数,Pchpi表示第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi表示第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i表示第i个能量枢纽与电网的交易电量,efueli表示第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure FDA0003043683020000029
值,Efueli表示第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure FDA0003043683020000027
值,EPi表示第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure FDA0003043683020000028
EQi表示第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure FDA00030436830200000210
Expi表示第i个能量枢纽中交易电量的
Figure FDA0003043683020000026
值,Exhi表示第i个能量枢纽中交易热量的
Figure FDA00030436830200000213
值,γe(xpi)表示在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure FDA00030436830200000212
损值,γt(xhi)表示在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure FDA00030436830200000211
损值,Ppvi表示第i个能量枢纽光伏出力数据,a1为电量损失系数,a2为电量损失系数,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷,Qi表示第i个能量枢纽的室内热量,ηchpi表示第i个能量枢纽的机组发电效率,ηL表示散热损失率,δheat表示供热系数。
2.根据权利要求1所述的基于
Figure FDA00030436830200000214
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法,其特征在于,
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure FDA0003043683020000038
值efueli
efueli=0.950Lh·Fchpi
Figure FDA0003043683020000031
式中,Lh表示天然气高位发热量,Fchpi表示消耗天然气与产出之间函数值,LHVNG表示天然气低热值,Δt表示时间段长度;
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure FDA0003043683020000037
值Efueli
Efueli=Ll·θgi·Pgrid,i
式中,Ll表示煤的低位发热量,θgi表示第i个能量枢纽中电网电力标准煤折合系数;
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure FDA0003043683020000036
EQi
Figure FDA0003043683020000032
式中,
Figure FDA0003043683020000033
表示t+1时刻的室内温度;
Figure FDA0003043683020000034
表示t时刻的室内温度;To表示环境温度;Cair表示空气比热;R表示空气热阻;
Figure FDA00030436830200000312
表示t时刻用户所需热量;
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure FDA00030436830200000311
EPi
EPi=Pi
式中,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷;
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中交易电量的
Figure FDA0003043683020000039
值Expi
Expi=xpi
根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中交易热量的
Figure FDA00030436830200000310
值Exhi
Figure FDA0003043683020000035
根据如下公式计算所述在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure FDA00030436830200000415
损值γe(xpi):
Figure FDA0003043683020000041
根据如下公式计算所述在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure FDA00030436830200000416
损值γt(xhi):
Figure FDA0003043683020000042
3.根据权利要求1所述的基于
Figure FDA00030436830200000419
损最低的多能量枢纽分布式优化调度方法,其特征在于,所述根据所述优化调度模型更新所述能量数据参数,具体包括:
根据如下公式更新所述能量数据参数:
Figure FDA0003043683020000043
式中,
Figure FDA0003043683020000044
Pchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i'表示更新后的第i个能量枢纽与电网的交易电量,N表示所述能量枢纽的总个数,ρ表示惩罚系数,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure FDA00030436830200000418
损目标函数的最小值,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,
Figure FDA0003043683020000045
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换电量,
Figure FDA0003043683020000046
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换热量,
Figure FDA0003043683020000047
表示第k次迭代时平均期望交换电量,
Figure FDA0003043683020000048
Figure FDA0003043683020000049
表示第k次迭代时平均期望交换热量,
Figure FDA00030436830200000410
Figure FDA00030436830200000411
表示第k次迭代时电量拉格朗日乘子,
Figure FDA00030436830200000412
Figure FDA00030436830200000413
表示第k次迭代时热量拉格朗日乘子,
Figure FDA00030436830200000414
4.一种基于
Figure FDA00030436830200000417
损最低的多能量枢纽分布式优化调度系统,其特征在于,包括:
能量数据参数获取模块,用于获取能量数据参数;所述能量数据参数包括各个能量枢纽中机组的发电功率和供热功率,各个能量枢纽与电网交易电量,以及各个能量枢纽的期望交换电量和期望交换热量;
残差计算模块,用于根据所述期望交换电量计算电量残差值,并根据所述期望交换热量计算热量残差值;所述电量残差值反映电量交换需求量是否达到平衡,所述热量残差值反映热量交换需求量是否达到平衡;
第一判断模块,用于判断所述电量残差值是否小于电量收敛误差值,且所述热量残差值是否小于热量收敛误差值;若所述电量残差值小于电量收敛误差值并且所述热量残差值小于热量收敛误差值,则将指令发送至能量数据参数输出模块;否则,将指令发送至优化调度模型建立模块;
所述优化调度模型建立模块,用于根据所述能量数据参数建立优化调度模型;所述优化调度模型包括
Figure FDA0003043683020000053
损目标函数和约束条件;
能量数据参数更新模块,用于根据所述优化调度模型更新所述能量数据参数;
次数更新模块,用于将更新所述能量数据参数的次数加1;
第二判断模块,用于判断所述次数是否大于预设值;若所述次数大于预设值,将指令发送至所述能量数据参数输出模块;若所述次数小于或等于预设值,则将指令发送至所述残差计算模块;
所述能量数据参数输出模块,用于输出所述能量数据参数;
所述残差计算模块,具体包括:
电量残差值计算单元,用于根据如下公式计算所述电量残差值:
Figure FDA0003043683020000051
热量残差值计算单元,用于根据如下公式计算所述热量残差值:
Figure FDA0003043683020000052
式中,
Figure FDA0003043683020000061
表示迭代次数为k时所述电量残差值,
Figure FDA0003043683020000062
表示迭代次数为k时所述热量残差值,N表示所述能量枢纽的总个数,
Figure FDA0003043683020000063
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换电量,
Figure FDA0003043683020000064
表示迭代次数为k时第i个能量枢纽的期望交换热量;
所述优化调度模型建立模块,具体包括:
Figure FDA0003043683020000067
损目标函数建立单元,用于根据如下公式建立
Figure FDA0003043683020000068
损目标函数:
Figure FDA0003043683020000065
约束条件生成单元,用于生成约束条件,所述约束条件,具体包括:
Pchpi+Ppvi-a1·xpi+Pgrid,i=Pi+xpi
Hchpi-a2xhi=Qi+xhi
Figure FDA0003043683020000066
式中,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure FDA0003043683020000069
损目标函数的最小值,x=[Pchpi,Hchpi,Pgrid,i],i=[1,2,,,N],N表示所述能量枢纽的总个数,Pchpi表示第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi表示第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i表示第i个能量枢纽与电网的交易电量,efueli表示第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure FDA00030436830200000610
值,Efueli表示第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure FDA00030436830200000611
值,EPi表示第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure FDA00030436830200000612
EQi表示第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure FDA00030436830200000617
Expi表示第i个能量枢纽中交易电量的
Figure FDA00030436830200000613
值,Exhi表示第i个能量枢纽中交易热量的
Figure FDA00030436830200000614
值,γe(xpi)表示在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure FDA00030436830200000615
损值,γt(xhi)表示在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure FDA00030436830200000616
损值,Ppvi表示第i个能量枢纽光伏出力数据,a1为电量损失系数,a2为电量损失系数,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷,Qi表示第i个能量枢纽的室内热量,ηchpi表示第i个能量枢纽的机组发电效率,ηL表示散热损失率,δheat表示供热系数。
5.根据权利要求4所述的基于
Figure FDA0003043683020000076
损最低的多能量枢纽分布式优化调度系统,其特征在于,所述优化调度模型建立模块,还包括:
消耗的天然气计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中机组消耗的天然气的
Figure FDA0003043683020000077
值efueli
efueli=0.950Lh·Fchpi
Figure FDA0003043683020000071
式中,Lh表示天然气高位发热量,Fchpi表示消耗天然气与产出之间函数值,LHVNG表示天然气低热值,Δt表示时间段长度;
固体燃料煤的
Figure FDA0003043683020000078
值计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中固体燃料煤的
Figure FDA0003043683020000079
值Efueli
Efueli=Ll·θgi·Pgrid,i
式中,Ll表示煤的低位发热量,θgi表示第i个能量枢纽中电网电力标准煤折合系数;
室内热量具有的
Figure FDA00030436830200000710
计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中供给负荷热需求的热量
Figure FDA00030436830200000711
EQi
Figure FDA0003043683020000072
式中,
Figure FDA0003043683020000073
表示t+1时刻的室内温度;
Figure FDA0003043683020000074
表示t时刻的室内温度;To表示环境温度;Cair表示空气比热;R表示空气热阻;
Figure FDA0003043683020000075
表示t时刻用户所需热量;
供给的电量
Figure FDA00030436830200000712
计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中供给负荷电需求的电量
Figure FDA00030436830200000713
EPi
EPi=Pi
式中,Pi表示第i个能量枢纽的用户电负荷;
交易电
Figure FDA00030436830200000715
函数值计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中交易电量的
Figure FDA00030436830200000714
值Expi
Expi=xpi
交易热
Figure FDA00030436830200000812
函数值计算单元,用于根据如下公式计算所述第i个能量枢纽中交易热量的
Figure FDA00030436830200000813
值Exhi
Figure FDA0003043683020000081
电量
Figure FDA00030436830200000814
损值计算单元,用于根据如下公式计算所述在第i个能量枢纽进行交易电量时产生的电量损失导致的电量
Figure FDA00030436830200000818
损值γe(xpi):
Figure FDA0003043683020000082
热量
Figure FDA00030436830200000815
损值计算单元,用于根据如下公式计算所述在第i个能量枢纽进行交易热量时产生的热量损失导致的热量
Figure FDA00030436830200000819
损值γt(xhi):
Figure FDA0003043683020000083
6.根据权利要求4所述的基于
Figure FDA00030436830200000816
损最低的多能量枢纽分布式优化调度系统,其特征在于,所述能量数据参数更新模块,具体包括:
能量数据参数更新单元,用于根据如下公式更新所述能量数据参数:
Figure FDA0003043683020000084
式中,
Figure FDA0003043683020000085
Pchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的发电功率,Hchpi'表示更新后的第i个能量枢纽中机组的供热功率,Pgrid,i'表示更新后的第i个能量枢纽与电网的交易电量,N表示所述能量枢纽的总个数,ρ表示惩罚系数,minli(x)表示第i个能量枢纽的
Figure FDA00030436830200000817
损目标函数的最小值,xpi表示第i个能量枢纽的期望交换电量,xhi表示第i个能量枢纽的期望交换热量,
Figure FDA0003043683020000086
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换电量,
Figure FDA0003043683020000087
表示第k次迭代时第i个能量枢纽的交换热量,
Figure FDA0003043683020000088
表示第k次迭代时平均期望交换电量,
Figure FDA0003043683020000089
Figure FDA00030436830200000810
表示第k次迭代时平均期望交换热量,
Figure FDA00030436830200000811
Figure FDA0003043683020000091
表示第k次迭代时电量拉格朗日乘子,
Figure FDA0003043683020000092
Figure FDA0003043683020000093
表示第k次迭代时热量拉格朗日乘子,
Figure FDA0003043683020000094
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