CN111275271B - 一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷‑热‑电综合能源系统潮流优化方法,所述潮流优化方法包括步骤:A、对于所述冷‑热‑电综合能源系统构建规划建设成本最小目标函数;B、建立所述电力系统约束模型、供热系统约束模型、能源站约束模型和冷力负荷功率约束模型,作为对所述规划建设成本最小目标函数的约束条件;C、根据所述步骤B中的约束条件对所述规划建设成本最小目标函数进行求解。所述冷‑热‑电综合能源系统潮流优化方法能够满足冷、热、电三者的负荷功率平衡和系统的稳定运行,又能够保证系统整体规划成本最小,为实现系统优化运行和最大经济效益提供基础。
Description
技术领域
本发明属于能源优化技术领域,特别涉及一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法。
背景技术
冷-热-电综合能源系统耦合多类能源生产终端,集成了冷、热、电等多种能源形式,能够实现多种能源互相协调和补充,是现代能源供给体系的发展方向,有利于实现能源的综合利用与管理。
目前对冷-热-电综合能源系统的优化的研究仍较为不成熟,需要进一步的深入研究。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法。
本发明的一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法中,所述冷-热-电综合能源系统包括电力系统、供热系统即热力系统、能源站和冷力负荷,
所述电力系统具有N个电力节点,所述N个电力节点构成N节点三相平衡电力网络系统,N为不小于3的整数,每个所述电力节点均连接电力负荷;
所述供热系统具有M个热力节点,所述M个热力节点构成M节点热力网络系统,M为不小于3的整数,每个所述热力节点连接或不连接热力负荷;
所述能源站连接至所述N个电力节点中的一个,并连接至所述M个热力节点中的一个;
所述能源站连接至所述冷力负荷,
所述潮流优化方法包括步骤:
A、对于所述冷-热-电综合能源系统构建规划建设成本最小目标函数;
B、建立所述电力系统约束模型、供热系统约束模型、能源站约束模型和冷力负荷功率约束模型,作为对所述规划建设成本最小目标函数的约束条件;
C、根据所述步骤B中的约束条件对所述规划建设成本最小目标函数进行求解。
进一步,
所述步骤A中规划建设成本最小目标函数如下:
minF=Fpiple.cost+Fenergy.cost+Fequipment.cost,
其中,
min为对F取最小值;
Fpiple.cost为管道建设成本;
Fenergy.cost为所述能源站的投资建设成本;
Fequipment.cost为设备固定建设成本。
进一步,
所述管道建设成本Fpiple.cost=2πR′pqLpqkpiple.cost+[π(R′pq+Ra)2-πRa 2]Lpqkpiple.pres,
其中,
Lpq为所述供热系统中热力节点p和热力节点q之间的热力线路pq的管道长度;
kpiple.cost为管道建设成本系数;
Ra为所述供热系统的热力管道保护层半径;
kpiple.pres为所述供热系统的热力管道保温层建设成本系数;
进一步,
其中,
Pele、Qheat、Qcool分别为所述能源站提供的电能、热能、冷能;
Pgas为所述能源站中输入燃气内燃机的合成气的能量;
kenergy.cost为所述能源站的建设成本系数。
进一步,
所述电力系统约束模型如下:
其中,
Pij为所述电力系统中电力节点i和电力节点j之间的电力线路ij上传输的有功功率;
Vi、Vj分别为所述电力系统中电力节点i、电力节点j上的电压幅值;
θi、θj分别为所述电力系统中电力节点i、电力节点j上的电压相角;
θij=θj-θi;
gij、bij分别为所述电力线路ij上的电导、电抗;
QQij为所述电力线路ij上传输的无功功率;
Pi为所述电力节点i的有功功率,Pj为所述电力节点j的有功功率;
QQi为所述电力节点i上的无功功率负荷参数,QQj为所述电力节点j上的无功功率负荷参数;
Vi/j.under为所述电力节点i或电力节点j上的欠电压幅值;
Vi/j为所述电力节点i或电力节点j上的电压值;
Vi/j.over为所述电力节点i或电力节点j上的过电压幅值。
进一步,
所述供热系统约束模型如下:
其中,
Te pq、Ts pq分别为所述热力线路pq上的末端温度和起始端温度;
Rpq为所述热力线路pq上的管道半径;
Lpq为所述热力线路pq上的管道长度;
c和ρ分别为热水比热容和热水密度;
fpq为所述热力线路pq上的流量;
kpq为所述热力线路pq上的管道特性参数;
Tp为所述供热系统中热力节点p的温度;
fp为所述热力节点p的热力负荷流量;
Qp为所述热力节点p上的热力负荷参数;
ΔTp为所述热力节点p的流经所述热力负荷的热水温度差即流入所述热力负荷的热水温度与流出所述热力负荷的热水温度之差。
进一步,
所述能源站约束模型如下:
其中,
Pele、Qheat、Qcool分别为所述能源站提供的电能、热能、冷能;
Pgas为所述能源站中输入到燃气内燃机的合成气的能量;
cGE,E、cGE,H和cGE,G分别为所述燃气内燃机输出电功率、所述燃气内燃机输出热功率和所述燃气内燃机输出烟气的转换效率;
cHP和cHE,W分别为所述能源站中热泵及缸套水热水换热器的转换效率;
cAHP为所述能源站中吸收式热泵的转换效率;
cCP,C和cCP,E分别为所述能源站中功冷并供设备输出电功率和所述功冷并供设备输出冷功率的转换效率;
cLHS为所述能源站中低温热源的转换效率;
cHE为所述能源站中热水换热器的转换效率;
m为所述能源站中从所述热泵输出的热量进入储热罐的分配系数,1-m为所述能源站中从所述热泵输出的热量进入所述吸收式热泵及所述热水换热器的分配系数;
α和1-α分别为所述能源站中所述储热罐输出热量进入所述吸收式热泵和所述功冷并供设备的分配系数;
β和1-β分别为所述能源站中从所述热泵输出的热量进入所述低温热源和所述热水换热器的分配系数。
进一步,
所述冷力负荷功率约束模型如下:
Qcool=ΔTcoolfcool,
其中,
ΔTcool为所述冷力负荷温度差;
fcool为所述冷力负荷流量。
进一步,
所述步骤C中所述求解包括如下步骤:
一、确定所述电力系统和电力负荷匹配,及确定所述热力系统与热力负荷匹配;
二、确定所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和匹配;
三、计算求解最小目标函数值F0。
进一步,
所述步骤一包括如下步骤:
a)计算所述电力系统约束模型、供热系统约束模型、能源站约束模型及冷力负荷功率约束模型;
b)比较所述电力系统和电力负荷是否匹配,并比较所述热力系统与热力负荷是否匹配;
c)若所述电力系统和电力负荷不匹配,或所述热力系统与热力负荷不匹配,则重复所述步骤a)和b)。
进一步,
所述步骤二包括如下步骤:
d)若所述电力系统和电力负荷匹配,且所述热力系统与热力负荷匹配,则比较所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和是否匹配;
e)若所述电力系统和电力负荷匹配,且所述热力系统与热力负荷匹配,而所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和不匹配,则重复所述步骤a)至d)。
进一步,
所述步骤三包括如下步骤:
f)若所述电力系统和电力负荷匹配,所述热力系统与热力负荷匹配,且所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和匹配,则计算最小目标函数值F0;
g)取所述热力管网半径结果的领域值Rpq*,计算新的最小目标函数值F1;
h)若所述F0不小于所述F1,以所述Rpq为最优管道半径返回至步骤a)重新计算;
i)若所述F0小于所述F1,则此时目标函数值F0为最优解。
进一步,
采用牛拉法进行所述步骤a)的计算。
进一步,
在所述步骤g)中,Rpq*>200。
本发明的冷-热-电综合能源系统潮流优化方法面向综合能源系统规划的建设,以冷-热-电综合能源系统总规划成本最小为目标,考虑了冷-热-电综合能源系统的拓扑约束、电力系统约束、热力系统约束和能源站模型约束,既能够满足冷、热、电三者的负荷功率平衡和系统的稳定运行,又能够保证系统整体规划成本最小,为实现系统优化运行和最大经济效益提供基础。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
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,下面将对实施例或现有技术描述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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例的采用冷-热-电综合能源系统潮流优化方法的冷-热-电综合能源系统的拓扑结构;
图2示出了根据本发明实施例的采用冷-热-电综合能源系统潮流优化方法的能源站的工作原理图;
图3示出了根据本发明实施例的冷-热-电综合能源系统潮流优化方法的计算方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整地说明,显然,所描述的实施例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。
图1示出了采用本发明的冷-热-电综合能源系统潮流优化方法的冷-热-电综合能源系统的拓扑结构实施例。由图1可知,所述冷-热-电综合能源系统包括33节点三相平衡电力网络系统(即电力系统,以下简称为33节点电力网络)、9节点热力网络系统(即供热系统,以下简称为9节点热力网络)、冷力负荷(即供冷系统、Cooling Load)和能源站(即电-热-冷耦合环节)。所述冷力负荷直接与能源站连接,可减少因网络传输产生的不必要的能量损失。能源站作为整个系统能源出力模块,能够保证在经济效益条件下为整个能源系统提供充足的冷、热、电能源。
所述33节点电力网络包括33个电力节点,所述33个电力节点依序标记为0-32,其中,电力节点0-电力节点17次连接构成了所述33节点电力网络的主干;电力节点1、电力节点18-电力节点21依次连接构成了所述33节点电力网络的第一枝干;电力节点2、电力节点22-电力节点24依次连接构成了所述33节点电力网络的第二枝干;电力节点5、电力节点25-电力节点32依次连接构成了所述33节点电力网络的第三枝干。所述能源站产生充足的冷、热、电三种能源,其中,电能通过与所述33节点电力网络的电力节点19连接,借助电力网络的网络特性而传输给各个电力负荷单位。在本实施例中,选取电力节点0作为为电力平衡节点,其余电力节点均为PQ节点,而且从电力节点1-电力节点32均存在电力负荷。
所述9节点热力网络包括9个热力节点,所述9个热力节点依次标记为A-I,且热力节点I、热力节点A-热力节点I依次连接构成了环状网络。所述9节点热力网络上的节点可连接负载,如热力节点A、热力节点C、热力节点D、热力节点E、热力节点G分别对应地连接有热力负荷Load1、Load2、Load3、Load4、Load5。所述能源站产生的热能与所述9节点热力网络的热力节点I连接,热能在所述9节点热力网络中流动,满足用户侧的热能负荷需求。
所述能源站产生的冷能则直接连接在能源站附近,有利于冷能调节和控制。
所述能源站作为整个冷-热-电综合能源系统的能量提供枢纽,通过耦合多个能源生产和转换设备,为整个冷-热-电综合能源系统提供源源不断的能量。图2为采用本发明的冷-热-电综合能源系统潮流优化方法的能源站的工作原理图。由图2可知,能源站采用较为先进的太阳能热化学反应技术,通过槽式太阳能集热器吸收太阳能与甲醇反应,进行燃料转化,生成更为清洁的富氢原料的合成气,在生成合成气的过程中既充分吸收了太阳能的能量,有效缓解了太阳能随机性大且利用困难的特点,同时又生成了更易于能量转化的合成气为后续能量反应提供必要的原材料。生成的合成气经燃气内燃机反应,转化为电能、热能和部分高温烟气。其中,电能供给所述33节点电力网络传输并利用;热能在缸套水热水换热器中经缸套水吸收转换为热水传输给所述9节点热力网络;而高温烟气则经热泵利用,一部分以高温导热油形式进入储热罐储存,一部分经热水换热器转化为热能提供给所述9节点热力网络,一部分作为低温热源为吸收式热泵提供能量,实现能量的梯级利用,最终,将温度较低的一小部分烟气作为废气排出、吸收。在能源站中,储热罐中的高温导热油为燃料转化、吸收式热泵和供冷并功设备提供热能输入,导热油经吸收式热泵转化热水中的热能,而在功冷并供设备中则转换为冷能和电能供给负荷,整个系统实现多能互补和能量的街梯级利用。
本发明的冷-热-电综合能源系统潮流优化方法中,对所述冷-热-电综合能源系统的规划建设成本F取最小值,对应的最小目标函数:
minF=Fpiple.cost+Fenergy.cost+Fequipment.cost,
上式中,
min为对F取最小值;
Fpiple.cost=2πR′pqLpqkpiple.cost+[π(R′pq+Ra)2-πRa 2]Lpqkpiple.pres为管道建设成本;
Fequipment.cost为设备固定建设成本,且为固定常数,
其中,
Lpq为热力节点p和热力节点q之间的热力线路pq的管道长度;kpiple.cost为管道建设成本系数;Ra为热力管道保护层半径;kpiple.pres为热力管道保温层建设成本系数;Pele为能源站提供的电能;Qheat为能源站提供的热能;Qcool为能源站提供的冷能;Pgas为输入燃气内燃机的合成气的能量;kenergy.cost为能源站建设成本系数;
其中,R′pq表示计算时所述热力线路pq上的实际选择的管道半径,Rpq为所述热力线路pq上的管道半径;kpiple.cost、kpiple.pres和kenergy.cost为定值;管道长度Lpq、管道半径Rpq及热力管道保护层半径Ra视系统建设或设计需要而调整。
所述目标函数应满足如下几个约束条件即约束模型:
1.电力系统(即电力网络系统)约束:
上式中,Pij为电力节点i和电力节点j之间的电力线路ij上传输的有功功率;Vi、Vj分别为电力节点i、电力节点j上的电压幅值;θi、θj分别为电力节点i、电力节点j上的电压相角;θij=θj-θi;gij为所述电力线路ij上的电导;bij为所述电力线路ij上的电抗;QQij为所述电力线路ij上传输的无功功率;Pi为电力节点i的有功功率;Pj为电力节点j的有功功率;QQi为电力节点i上的无功功率负荷参数,若电力节点i上无无功负荷,则QQi取为零;QQj为电力节点j上的无功功率负荷参数,若电力节点j上无无功负荷,则QQj取为零;Vi/j.under为电力节点i或电力节点j上的欠电压幅值;Vi/j为电力节点i或电力节点j上的电压值;Vi/j.over为电力节点i或电力节点j上的过电压幅值。
其中,对于电力节点0即电力平衡节点,可取V0=110KV、θ0=0°,其余电力节点上的电压幅值和电压相角可通过计算得到;Pi和Pj视系统建设或设计需要而调整;QQi、QQj、gij、bij、Vi/j.under和Vi/j.over均为定值,欠电压幅值Vi/j.under可取值为比系统额定电压幅值低5%,过电压幅值Vi/j.over可取值为比系统额定电压幅值高10%。
2.供热系统(即热力系统或热力网络系统)约束:
fpq=kpqRpq|Rpq|
∑Te pqfpq+∑Tpfp=ΣTs pqfpq
Qp=ΔTpfp
上式中,Te pq为所述热力线路pq上的末端热力节点温度;Ts pq为所述热力线路pq上的起始端热力节点温度;Rpq为前面提到的所述热力线路pq上的管道半径;Lpq为前面提到的所述热力线路pq上的管道长度;c为热水比热容;ρ为热水密度;fpq为所述热力线路pq上的流量;kpq为所述热力线路pq上的管道特性参数;Tp为热力节点p的负荷侧的温度;fp为热力节点p的热力负荷流量;Qp为热力节点p上的热力负荷参数;ΔTp为热力节点p的流经热力负荷的热水温度差(流入热力负荷的热水温度与流出所述热力负荷的热水温度之差)。
其中,Ts pq和Rpq可根据系统建设或设计需要调整;fp和ΔTp视热力系统工作情况调节;第一个热力节点A的温度可取为100℃,其余热力节点温度可基于第一个热力节点A的温度通过计算得到,Rpq>200;Lpq、kpq、Tp和Qp根据系统建设或设计需求设定;c、ρ均为定值。
3.能源站约束:
上式中,Pele为前面提到的能源站提供的电能;Qheat为前面提到的能源站提供的热能;Qcool为前面提到的能源站提供的冷能;Pgas为输入燃气内燃机的合成气的能量;cGE,E、cGE,H和cGE,G分别为燃气内燃机输出电功率、燃气内燃机输出热功率和燃气内燃机输出烟气的转换效率;cHP和cHE,W分别为热泵及缸套水热水换热器的转换效率;cAHP为吸收式热泵的转换效率;cCP,C和cCP,E分别为功冷并供设备输出电功率和功冷并供设备输出冷功率的转换效率;cLHS为低温热源的转换效率;cHE为热水换热器的转换效率;m为从热泵输出的热量进入储热罐的分配系数,1-m为从热泵输出的热量进入吸收式热泵及热水换热器的分配系数;α和1-α分别为储热罐输出热量进入吸收式热泵和功冷并供设备的分配系数;β和1-β分别为从热泵输出的热量进入低温热源和热水换热器的分配系数。
其中,Pgas根据系统工作需求而调整;上述各转换效率均为定值;m、α、β均随系统工作需求而调整且取值范围0~1。
4.冷力负荷(即供冷系统)功率约束:
Qcool=ΔTcoolfcool,
上式中,ΔTcool为冷力负荷温度差;fcool为冷力负荷流量,且ΔTcool和fcool均随系统工作需求而调整。
基于上述的四个约束条件,就可从所述目标函数出发计算求得最优冷-热-电综合能源系统的规划建设成本,实现所述冷-热-电综合能源系统潮流优化,参考图3,具体计算方法依序包括如下各步骤:
A1、开始计算后,先对所述冷-热-电综合能源系统初始化,即设置电力系统、供热系统即热力系统、供冷系统和能源站的初值;
A2、输入电力系统、供热系统、供冷系统的负荷参数;
A3、计算上述电力系统约束等四个约束条件,优选采用牛顿-拉夫逊法(即牛拉法)进行所述计算;
A4、比较电力系统和热力系统分别与电力负荷和热力负荷是否匹配,即所述电力负荷和热力负荷分别与对应的能源侧(电力系统和热力系统)提供的能源功率是否相等;
A5、若电力系统和电力负荷不匹配,或热力系统和热力负荷不匹配,则重复步骤A3和A4;
A6、若电力系统和热力系统分别与电力负荷和热力负荷匹配,则比较所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和是否匹配,即所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和与能源站的能源功率是否相等;
A7、若电力系统和热力系统分别与电力负荷和热力负荷匹配,且所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和不匹配,则重复步骤A3-A6;
A8、若电力系统和热力系统分别与电力负荷和热力负荷匹配,且所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和匹配,则计算最小目标函数值F0;
A9、取热力管网半径结果的领域值Rpq*,计算新的最小目标函数值F1,其中,Rpq*>200;
A10、若F0不小于F1,以Rpq为最优管道半径返回至步骤A3重新计算;
A11、若F0小于F1,则此时目标函数值F0为最优解,输出结果;
A12、结束。
其中,Rpq不需要直接给出初值,只需要在优化计算中直接计算;在步骤A10中进行F0和F1比较以后,优化计算中直接取新的Rpq值重新计算,直到F0小于所述F1。
在上述说明性实施例中,虽然设定对一些系数或参数为定值,但根据系统设计的需要,针对不同的系统设计方案,上述系数或参数可根据具体设计进行适当调整。
由上述实施例可知,本发明以冷-热-电综合能源系统总规划成本最小为目标,考虑了冷-热-电综合能源系统的拓扑约束、电力系统约束、热力系统约束和能源站模型约束,既能够满足冷、热、电三者的负荷功率平衡和系统的稳定运行,又能够保证系统整体规划成本最小,为实现系统优化运行和最大经济效益提供基础。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法,其中,所述冷-热-电综合能源系统包括电力系统、供热系统即热力系统、能源站和冷力负荷,
所述电力系统具有N个电力节点,所述N个电力节点构成N节点三相平衡电力网络系统,N为不小于3的整数,每个所述电力节点均连接电力负荷;
所述供热系统具有M个热力节点,所述M个热力节点构成M节点热力网络系统,M为不小于3的整数,每个所述热力节点连接或不连接热力负荷;
所述能源站连接至所述N个电力节点中的一个,并连接至所述M个热力节点中的一个;
所述能源站连接至所述冷力负荷,
其特征在于,所述潮流优化方法包括步骤:
A、对于所述冷-热-电综合能源系统构建规划建设成本最小目标函数,其中,步骤A中规划建设成本最小目标函数如下:
minF=Fpiple.cost+Fenergy.cost+Fequipment.cost,
其中,
min为对F取最小值;
Fpiple.cost为管道建设成本,其中;
Fenergy.cost为所述能源站的投资建设成本;
Fequipment.cost为设备固定建设成本;其中,所述管道建设成本Fpiple.cost=2πR′pqLpqkpiple.cost+[π(R′pq+Ra)2-πRa 2]Lpqkpiple.pres,
其中,
Lpq为所述供热系统中热力节点p和热力节点q之间的热力线路pq的管道长度;
kpiple.cost为管道建设成本系数;
Ra为所述供热系统的热力管道保护层半径;
kpiple.pres为所述供热系统的热力管道保温层建设成本系数;
其中,
Pele、Qheat、Qcool分别为所述能源站提供的电能、热能、冷能;
Pgas为所述能源站中输入燃气内燃机的合成气的能量;
kenergy.cost为所述能源站的建设成本系数;
B、建立所述电力系统约束模型、供热系统约束模型、能源站约束模型和冷力负荷功率约束模型,作为对所述规划建设成本最小目标函数的约束条件;
C、根据步骤B中的约束条件对所述规划建设成本最小目标函数值F0进行求解,包括:若所述电力系统和电力负荷匹配,即电力负荷与电力系统提供的能源功率相等,所述热力系统与热力负荷匹配,即热力负荷与热力系统提供的能源功率相等,且所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和匹配,即冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和与能源站的能源功率相等,则计算最小目标函数值F0;取热力管网半径结果的领域值Rpq*,计算新的最小目标函数值F1;若所述F0不小于所述F1,以所述Rpq*为最优管道半径重新计算;若所述F0小于所述F1,则此时目标函数值F0为最优解。
2.根据权利要求1所述的一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法,其特征在于,
所述电力系统约束模型如下:
其中,
Pij为所述电力系统中电力节点i和电力节点j之间的电力线路ij上传输的有功功率;
Vi、Vj分别为所述电力系统中电力节点i、电力节点j上的电压幅值;
θi、θj分别为所述电力系统中电力节点i、电力节点j上的电压相角;
θij=θj-θi;
gij、bij分别为所述电力线路ij上的电导、电抗;
QQij为所述电力线路ij上传输的无功功率;
Pi为所述电力节点i的有功功率,Pj为所述电力节点j的有功功率;
QQi为所述电力节点i上的无功功率负荷参数,QQj为所述电力节点j上的无功功率负荷参数;
Vi/j.under为所述电力节点i或电力节点j上的欠电压幅值;
Vi/j为所述电力节点i或电力节点j上的电压值;
Vi/j.over为所述电力节点i或电力节点j上的过电压幅值。
3.根据权利要求2所述的一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法,其特征在于,
所述供热系统约束模型如下:
其中,
Te pq、Ts pq分别为所述热力线路pq上的末端温度和起始端温度;
Rpq为所述热力线路pq上的管道半径;
Lpq为所述热力线路pq上的管道长度;
c和ρ分别为热水比热容和热水密度;
fpq为所述热力线路pq上的流量;
kpq为所述热力线路pq上的管道特性参数;
Tp为所述供热系统中热力节点p的温度;
fp为所述热力节点p的热力负荷流量;
Qp为所述热力节点p上的热力负荷参数;
ΔTp为所述热力节点p的流经所述热力负荷的热水温度差,即流入所述热力负荷的热水温度与流出所述热力负荷的热水温度之差。
4.根据权利要求3所述的一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法,其特征在于,
所述能源站约束模型如下:
其中,
Pele、Qheat、Qcool分别为所述能源站提供的电能、热能、冷能;
Pgas为所述能源站中输入到燃气内燃机的合成气的能量;
cGE,E、cGE,H和cGE,G分别为所述燃气内燃机输出电功率、所述燃气内燃机输出热功率和所述燃气内燃机输出烟气的转换效率;
cHP和cHE,W分别为所述能源站中热泵及缸套水热水换热器的转换效率;
cAHP为所述能源站中吸收式热泵的转换效率;
cCP,C和cCP,E分别为所述能源站中功冷并供设备输出电功率和所述功冷并供设备输出冷功率的转换效率;
cLHS为所述能源站中低温热源的转换效率;
cHE为所述能源站中热水换热器的转换效率;
m为所述能源站中从所述热泵输出的热量进入储热罐的分配系数,1-m为所述能源站中从所述热泵输出的热量进入所述吸收式热泵及所述热水换热器的分配系数;
α和1-α分别为所述能源站中所述储热罐输出热量进入所述吸收式热泵和所述功冷并供设备的分配系数;
β和1-β分别为所述能源站中从所述热泵输出的热量进入所述低温热源和所述热水换热器的分配系数。
5.根据权利要求4所述的一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法,其特征在于,
所述冷力负荷功率约束模型如下:
Qcool=ΔTcoolfcool,
其中,
ΔTcool为所述冷力负荷温度差;
fcool为所述冷力负荷流量。
6.根据权利要求5所述的一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法,其特征在于,
步骤C中所述求解包括如下步骤:
一、确定所述电力系统和电力负荷匹配,及确定所述热力系统与热力负荷匹配,包括:a)计算所述电力系统约束模型、供热系统约束模型、能源站约束模型及冷力负荷功率约束模型;b)比较所述电力系统和电力负荷是否匹配,并比较所述热力系统与热力负荷是否匹配;c)若所述电力系统和电力负荷不匹配,或所述热力系统与热力负荷不匹配,则重复所述步骤a)和b);
二、确定所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和匹配,包括:d)若所述电力系统和电力负荷匹配,且所述热力系统与热力负荷匹配,则比较所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和是否匹配;e)若所述电力系统和电力负荷匹配,且所述热力系统与热力负荷匹配,而所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和不匹配,则重复所述步骤a)至d);
三、计算求解最小目标函数值F0,包括:f)若所述电力系统和电力负荷匹配,所述热力系统与热力负荷匹配,且所述能源站与所述冷力负荷、热力负荷和电力负荷三者之和匹配,则计算最小目标函数值F0;
g)取所述热力管网半径结果的领域值Rpq*,计算新的最小目标函数值F1;
h)若所述F0不小于所述F1,以所述Rpq*为最优管道半径返回至步骤a)重新计算;
i)若所述F0小于所述F1,则此时目标函数值F0为最优解。
7.根据权利要求6所述的一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法,其特征在于,
采用牛拉法进行所述步骤a)的计算。
8.根据权利要求6所述的一种冷-热-电综合能源系统潮流优化方法,其特征在于,
在所述步骤g)中,Rpq*>200。
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