(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211055700.1 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 南京理工大 学 地址 210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫 200号 (72)发明人 王璐玥　张俊芳　郑健　朱凯文　 钟晓敏　 (74)专利代理 机构 南京理工大 学专利中心 32203 专利代理师 封睿 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01)H02J 3/38(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/14(2006.01) (54)发明名称 一种考虑极端情况的源网荷储协调运行方 法 (57)摘要 本发明提供了一种考虑极端情况的源网荷 储协调运行方法， 建立源网荷储协调运行系统的 基础设备模 型， 所述源网荷储协调运行系统包含 风、 光、 储、 燃气轮机、 地源热泵以及多种负荷侧 资源； 从源网荷储智能互动角度出发， 以负荷预 期方差值最小为目标函数， 建立 极端情况下负荷 侧资源参与电网平衡的优化调度模 型； 基于负荷 侧资源参与调度， 以日综合运行成本最低为目 标， 建立极端情况下源网荷储协调调度模型； 综 合考虑电网平衡和经济性， 求解最优源网荷储协 调运行方案。 本发明能够实现综合能源系统在极 端情况下的经济运行， 促进新能源消纳， 实现电 网平衡。 权利要求书5页 说明书13页 附图3页 CN 115438851 A 2022.12.06 CN 115438851 A 1.一种考虑极端情况的源网荷储协调运行 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 建立源 网荷储协调运行系统 的基础设备模型， 所述源网荷储协调运行系统包含 风、 光、 储、 燃气轮机、 地源热泵以及多种负荷侧资源； 步骤2、 从源网荷储智能互动角度出发， 以负荷预期方差值最小为目标函数， 建立极端 情况下负荷侧资源参与电网平衡的优化调度模型； 步骤3、 基于负荷侧资源参与调度， 以日综合运行成本最低为目标， 建立极端情况下源 网荷储协调 调度模型； 步骤4、 综合 考虑电网平衡和经济性， 求 解最优源网荷储协调运行 方案。 2.如权利要求1所述一种考虑极端情况的源网荷储协调运行方法， 其特征在于， 步骤1 中， 建立源网荷储协调运行系统的基础设备模型， 具体方法为： (1)光伏发电模型： 其中， PPV为光伏发电功率； fPV为光伏阵列的功率降额因数， 取0.9； PPV,cap为标准测试条 件下光伏阵列的峰功率； GT为实际光照强度； GT,STC为标准测试条件下的光照强度； αP为功率 温度系数； Tc为光伏面板的实际温度； Tc,STC为标准测试 条件下的光伏面板温度； (2)风力发电模型： 风力机组的发电功率和风速的关系： 其中， PWT为风力机组发电功率； ρ 为空气密度； R为风机轮毂叶片的半径； v为实际风速； Cp为风能转换效率； (3)蓄电池 模型： 其中， Sbat,t为t时刻的荷电状态； S0为初始时的荷电状态； Pc,t为t时刻的充电功率； Pd,t 为t时刻的放电功率； Xt为蓄电池的充电状态； Yt为蓄电池的充电状态； Wbat.N为蓄电池的额 定容量； Δt为充放电时间段； (4)燃气轮机模型： Pgt＝ ηgt,e·Fgt·LNG 上式中， Pgt表示燃气轮机的发电功率； ηgt,e表示发电效率； Fgt表示天然气燃烧量； LNG表 示天然气的热值； (5)地源热泵模型 权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115438851 A 2式中， Qc'表示地源热泵的最大吸热量； Qc表示冷负荷总量； γCOPC表示地源热泵制冷总 量系数； Qh'表示最大放热量； Qh表示热负荷总量； γCOPH表示地源热泵制热总量系数； 地源热泵是通过少量高品质的 电能来驱动压缩机， 进而产生高质量冷能和热能， 其能 量转换关系如下式所示： Qhp,c(t)＝Php(t)·λCOPC·Zhp Qhp,h(t)＝Php(t)·λCOPH·(1‑Zhp) 上式中， Qhp,c(t)表示地源热泵在t时刻释放 的冷能； Php(t)表示地源热泵在t时刻输入 的电能； λCOPC表示制冷系数； Zhp表示地源热泵 工作状态， 当Zhp＝1时表示工作在制冷状态， 当 Zhp＝0时表示工作在制热状态； Qhp,h(t)表示在t时刻释放的热能； λCOPH表示制热系数。 3.如权利要求2所述一种考虑极端情况的源网荷储协调运行方法， 其特征在于， 步骤2 中， 以负荷预期方差值最小为 目标， 建立极端情况下负荷侧资源参与电网平衡的优化调度 模型， 具体方法为： 选择电动私家车、 电动公交车、 空调、 电采暖、 工业负荷、 储能六类柔性负荷作为控制对 象， 通过电价及激励控制手段， 分别调用各类负荷向上、 向下调节潜力， 以负荷预期方差值 最小为目标， 建立负荷侧资源参与电网平衡的优化调度模型； 目标函数为： 其中： 其中， Pi(t)为单个负荷出力， ΔPi(t)为单个负荷调节量， P0(t)为调节前总负荷， P1(t) 为调节后负荷， T表 示削峰和填谷的时间段， i表 示负荷种类,Pcar， sj为电动私家车用电功率， Pcar， gj为电动公交车用电功率， Ptem,kt为空调用电功率， Ptem,dcn为电采暖用电功率， Pstorage为 储能充放电功率， Pindustry为工业负荷用电功率； 约束条件如下： (1)调节潜力约束： Pk,min≤Pk≤Pk,max 其中， Pk,max、 Pk,min为调节潜力上、 下限， Pk为调节量； (2)电动汽车运行约束： De,soc,do wn≤De,soc≤De,soc,top 其中， De,soc表示电动汽车荷电状态； De,soc,down表示设定的电动汽车荷电状态下阈值； De,soc,top表示设定的电动汽车荷电状态上阈值， 电动私家车和电动公交车均需满足上述约 束； (3)温控负荷适应温度约束： Ta,min≤Tat≤Ta,max权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115438851 A 3