买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：辽宁石油化工大学

摘要：本申请提供了一种综合能源系统的调度方法，包括：构建不确定性模型：基于风电机组发电量的不确定性，构建风电不确定性模型；基于负载变化量的不确定性，构建负荷不确定性模型；基于碳捕集系统的运行情况，构建碳捕集不确定性模型；结合用户的需求响应和负荷特性，制定基于碳交易价格的需求响应模型；制定各发电机组的启停计划；利用混合整数线性规划技术，对综合能源系统进行优化，以得到调度计划；以1h为时间尺度执行所述调度计划，实时调整各发电机组的输出功率；通过所述调度方法能够在确保综合能源系统稳定运行的同时，提高可再生能源的利用率，有效地控制碳排放，降低电力行业的碳排放量，从而对环境保护和气候变化应对产生积极影响。

主权项：1.一种综合能源系统的调度方法，其特征在于，所述调度方法包括：1构建不确定性模型：11基于风电机组发电量的不确定性，构建风电不确定性模型，以得到风电发电功率；风力涡轮机的生产遵循韦伯分布，风能概率的密度函数表示为： 式中，为具有不确定性的风电功率值，K为形状参数，C为比例参数；利用以下公式计算得到累积分布函数 利用累积分布函数的逆函数计算随机变量 式中，利用的均值PWTm计算得到C，利用的标准差S计算得到K，12基于负载变化量的不确定性，构建负荷不确定性模型，以得到具有波动性的负荷量；所述负载变化量服从正态分布，负载变化量的概率密度表示为关于时间的函数： 式中，δ为正态分布的期望，即负荷预测值，μ为方差，即负荷预测值的1个百分点，ΔPL为负荷的波动量；利用以下公式计算得到累积分布函数 使用累积分布函数的逆函数生成为随机变量ΔPL： 利用以下公式求解误差函数z： 式中，r1和r2为[0,1]上均匀分布的随机变量；利用误差函数z得到消除误差后的负荷的波动量ΔPL：ΔPL＝μ+δ·z利用以下公式推导出具有波动性的负荷量PL：PL＝PLP+ΔPL式中，PLP为风电出力预测值；13基于碳捕集系统的运行情况，构建碳捕集不确定性模型；在功率的平均值上加入高斯噪声，以模拟碳捕集设备在运行过程中的干扰： 式中，PBi，t为机组运行能耗，PBim，t为不考虑噪音干扰的机组运行能耗，PJi，t为净输出功率，PJim，t为不考虑噪音干扰的机组净输出功率，PDi，t为机组预计能耗，PDim，t为不考虑噪音干扰的机组固定耗能，noii为噪声水平，noii＝εi*Pccsmean，i＝1，2，3，其中，εi为噪声标准差，Pccsmean为碳捕集功率均值；根据碳捕集系统的运行方式，构建如下式所示的碳捕集不确定性模型： 式中，egi为碳排放单位排放强度；EGi，t为碳捕集与封存的二氧化碳总产量；PGi，t为碳捕集与封存的总输出功率；δci为烟气分流比； 为捕获的二氧化碳总量；ECGi，t为溶液储存提供的CO2捕获；β为碳捕获效率；η为压缩机和再生塔的最高运行系数；PGi，max为火电机组运行时的最大技术输出；λ为捕获单位二氧化碳所需的能量；EPCTDR，t为用于碳交易的CO2；2结合用户的需求响应和负荷特性，制定基于碳交易价格的需求响应模型，以调节用户的用电行为，优化所述综合能源系统的负荷分配；在用电需求较高的情况下，当碳交易价格较高时，对所述碳捕集系统产生的CO2进行交易，以提高利润；当碳交易价格较低时，对所述碳捕集系统产生的CO2进行存储，以降低所述碳捕集系统的能耗；所述需求响应模型的约束条件如下： 式中，ξt为t时刻的碳交易价格弹性系数，ΔPt为t时刻实施需求响应前后的用电需求变化量，Δρt为t时刻实施需求响应前后的电量变化量，ρPeak为高峰时段碳交易价格，TPeak为碳交易价格峰值时段，ρValley为低谷时段的碳交易价格，TValley为碳交易价格低谷时段，ρt和分别为t时刻实施需求响应前后的碳交易价格，为t时刻实施需求响应后的负荷量，和分别为t时刻实施需求响应后碳交易价格的上下限；3实时监测源侧和荷侧数据，并基于所述源侧和荷侧数据，风电不确定性模型，负荷不确定性模型，碳捕集不确定性模型以及需求响应模型，制定各发电机组的启停计划，以确保在不同时间段内的供需平衡和最优的碳排放量；其中，所述发电机组包括：风电机组、低碳火电机组和常规火电机组；4利用混合整数线性规划技术，对综合能源系统进行优化，以得到调度计划；所述综合能源系统的调度成本包括：火电成本CH，电和热需求响应成本CADR和CHDR，火电机组启停成本Ck，碳捕集设备溶剂损失成本CR，碳交易成本CT，燃气成本Cg，电锅炉成本CEB和弃风成本Cq；其中，所述火电成本是经过分段线性化得到的： 式中，为线性化后的机组出力；ai,bi,ci分别为火电成本系数；其他所述调度成本通过下式得到： 式中，KHtran为热负荷转移成本系数，PHtran，t为热负荷转移量，KHcut为热负荷削减系数，PHcut，t为热负荷削减量，KR为乙醇胺溶剂成本系数，为溶剂运行损耗系数，ECO2i，t为机组i在时段t捕集的CO2质量，EPCTDR，t为用于碳交易的CO2，cgas为天然气成本系数，Pgas，t为天然气功率，cele为电价，PEB，t为电锅炉出力功率，Kq为弃风弃光惩罚系数，KS为单位失负荷量惩罚成本，PS，t为失负荷功率；对所述综合能源系统进行调度的目标函数如下式：f＝minCH+CADR+Ck+CHDR+CR+CT+Cg+CEB+Cq所述调度方法的约束条件如下：①电功率和热功率的平衡限制如下式： 式中，0≤Pw，t≤PWT，PGT，t为燃气机组功率，HDE为热负荷需求响应后的热负荷，HEB，t为电锅炉产热量，HGT，t为燃气机组的产热量，PS，t为失负荷功率；②燃气轮机爬坡约束与电功率、热功率之间的关系如下式： 式中，αH为燃气轮机的热功率系数，ηH为燃气轮机单位天然气输出的功率，Pgas为燃气轮机天然气消耗量，为燃气轮机最大功率；③所述火电机组的输出、爬坡、启停约束分别如下式： 式中，PGi，min为火电机组i的最小技术出力，PGi，max为火电机组i的最大技术出力，Ui，t为火电机组的启停状态； 式中，PGi，t-1为t-1时刻机组的输出功率，为机组的上爬坡速率，为机组的下爬坡速率，Ui，t-1为t-1时刻机组的启停状态； 式中，为t-1时刻机组i的最小开机时间，为t时刻机组i的最小开机时间，为t-1时刻机组i的最小关停时间，为t时刻机组i的最小关停时间；④所述电负荷和热负荷之间的平衡和限制关系为： 式中，PLtran，t为电负荷转移量，PHtran，t为热负荷转移量，PHL为热负荷功率；⑤溶液存储器中的CO2存在于乙醇胺溶液中，用体积表示提取的CO2质量，稳定性约束和存储体积约束分别如下式： 式中，VCAi，t为电厂i装设的溶液存储器在t时刻释放CO2所需的溶液体积，ECGi，t为机组i的溶液存储器在t时段供给的待捕集CO2量，MMEL为乙醇胺的摩尔质量，MCO2为CO2的摩尔质量，CR为乙醇胺溶液浓度，ρR为乙醇胺溶液密度； 式中，VFYi，t与VPYi，t为机组i的富液存储器与贫液存储器在t时段的溶液体积，VFYi，t-1与为机组i的富液存储器与贫液存储器在t-1时段的溶液体积，VCRi为机组i溶液存储器的容量，VPYi，O与VPYi，O为机组i的富液存储器与贫液存储器的初始溶液体积，VFYi，24与VPYi，24为机组i调度周期结束时富液存储器与贫液存储器的溶液体积；⑥热装置与碳捕集装置相结合，组成所述综合能源系统旋转备用装置，所述旋转备用装置受到的限制如下式： 式中，为机组i的上爬坡速率，PGji，max与PGji，min分别为火电机组i的净出力上限与净出力下限，与分别为t时段系统所需的上、下旋转备用，为机组i的下爬坡速率；⑦为了保证碳捕集发电在实时阶段有一定的运行余量，以应对风力发电或负荷预测误差造成的不平衡，分体式碳捕集电厂对烟气分馏比进行限制，以使碳捕集能耗最小化，烟气分馏的限额如下式： 式中，δxz为烟气分流比限值，egi为机组i的碳排放强度；⑧热机组的爬坡约束和旋转备用约束分别如下式： 式中，Ui，i为机组启停状态，PGJi，t为火电机组i的净出力，与分别为t时段系统所需的上、下旋转备用；5以1h为时间尺度执行所述调度计划，实时调整各发电机组的输出功率，在确保所述综合能源系统稳定运行的同时实现低碳排放；其中，所述调度计划的周期为24h。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 辽宁石油化工大学 一种综合能源系统的调度方法