(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 202211084170.3
(22)申请日 2022.09.06
(71)申请人 浙江英集动力科技有限公司
地址 311100 浙江省杭州市余杭区仓前街
道龙园路8 8号2幢208、 209-1、 209-2室
(72)发明人 谢金芳 金鹤峰 穆佩红 赵琼
(74)专利代理 机构 郑州博派知识产权代理事务
所(特殊普通 合伙) 41137
专利代理师 荣永辉
(51)Int.Cl.
G06Q 10/06(2012.01)
G06Q 50/06(2012.01)
G06F 30/27(2020.01)
G06N 3/08(2006.01)
(54)发明名称
基于双层滚动优化的综合能源系统多时间
尺度调度方法
(57)摘要
本发明公开了一种基于双层滚动优化的综
合能源系统多时间尺度调度方法, 包括: 构建综
合能源系统数字孪生模型; 设置综合能源系统协
调运行策略; 采集综合能源系统中各单元设备和
各类负荷的历史数据, 预测未来不同时间尺度的
各单元设备出力数据和各类负荷的变化数据; 日
前优化调度: 基于各单元设备出力预测值和负荷
预测值, 在满足系统约束条件下, 以系统运行成
本最小为目标, 优化日前各单元设备的出力; 日
内优化调度: 在日前调度计划的基础上, 以系统
调整成本最小为目标, 在满足相关约束条件下,
滚动优化系统运行 出力的调整量。
权利要求书6页 说明书14页 附图3页
CN 115409396 A
2022.11.29
CN 115409396 A
1.一种基于双 层滚动优化的综合能源系统多时间尺度调度方法, 其特 征在于, 它包括:
步骤S1、 构建综合能源系统数字 孪生模型;
步骤S2、 设置综合能源系统运行 策略;
步骤S3、 基于综合能源系统数字孪生模型, 采集综合能源系统中各单元设备和各类负
荷的历史数据, 预测未来 不同时间尺度的各 单元设备出力数据和各类负荷的变化数据;
步骤S4、 基于不同时间尺度的各单元设备出力数据和各类负荷的变化数据, 分别进行
日前优化调 度和日内优化调 度; 所述日前优化调度是基于各单元设备出力预测值和负荷预
测值, 在满足系统约束条件下, 以系统运行成本最小为目标, 优化日前各单元设备的出力;
所述日内优化调度是在日前调度计划的基础上, 以系统调整成本最小为 目标, 在满足相关
约束条件下, 滚动优化系统运行 出力的调整量。
2.根据权利要求1所述的综合能源系统多时间尺度调度 方法, 其特征在于, 所述步骤S1
中, 构建综合能源系统数字 孪生模型, 具体包括:
建立包括综合能源系统物理空间、 数字孪生数字空间和数字孪生映射模型的综合能源
系统数字孪生模型; 所述数字孪生数字空间通过数字孪生映射模型与物理空间进行连接;
其中, 综合能源系统物理空间包括 综合能源系统各单元设备结构、 数据传感器和处理系统,
数据传感器通过不同的数据接口与处理系统连接, 处理系统同数字孪生映射模型进行相关
数据的采集与 协议的解析; 所述数字孪生数字空间包括数字孪生描述模型和数字孪生智能
化模型, 数字孪生智能化模型通过数据分析与决策, 实现综合能源系统数字孪生的智能化
服务;
对数字孪生模型进行辨识, 将综合 能源系统 的多工况实时运行数据接入已建立的数字
孪生模型中, 采用反向辨识方法对数字孪生模型 的仿真结果进行自适应辨识修正, 获得辨
识修正后的综合能源系统数字 孪生模型。
3.根据权利要求2所述的综合 能源系统多时间尺度调度方法, 其特征在于, 所述综合 能
源系统各单元设备结构至少包括火电机组、 热电联产机组、 风电机组、 地源热泵、 压缩空气
储能装置和储热装置;
所述火电机组模型表示 为:
其中, Pe,t为火电机组在t时刻的供电功率;
分别为火电机组的最大、 最小供
电功率;
分别为火电机组的最大向上、 向下爬坡速率;
所述热电联产机组模型表示 为:
其中, PGT,t、 HGT,t分别为t时刻热电联产机组放电功率、 放热功率; HGT_GAS,k为t时刻热电联权 利 要 求 书 1/6 页
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2产机组消耗的天然气热功率; ηGT、 αH为热电联产机组 的系数; PGT_MAX、 PGT_MIN分别为热电机组
放电功率上下限; ΔPGT,t、 ΔPGT_MAX、 ΔPGT_MIN分别为t时刻热电机组发电爬坡率、 爬坡率上下
限;
所述风电机组模型表示 为:
其中, P为风电机组在特定风速ν 下的输出功率; νci、 νco分别为风机的切入速度和切出速
度; Pr为风电机 组的额定输出功率;
为风电机组i在t时刻的电出力; Pwf,d、 Pwf,u分别为风
电机组爬坡速率的上、 下限;
所述地源热泵模型表示 为:
hghp=cop·pghp;
其中, hghp为地源热泵制热量; cop为 地源热泵制热比; pghp为地源热泵耗电量;
所述压缩空气储能装置模型表示 为:
其中, PcaesC,t、 PcaesG,t分别为压缩空气储能装置在 t时刻的充电功率和放电功率; ηc、 ηg分
别为充电效率和放电效率; φc、 φg分别为空气在充电状态下和放电状态下的流量; cp为空
气比热容; nc、 ng分别为压缩空气储能装置的压缩机级数和膨胀机级数;
分别为第k
级压缩机和膨胀机的入口温度; βc、 βg分别为压缩比和膨胀比; γ为空气的比热比;
所述储热装置模型表示 为:
Vhsi,t=Vhsi,t‑1+hhsi,tΔt;
其中, Vhsi,t、 Vhsi,t‑1分别为储热装置在t时刻和t ‑1时刻储热装置的储热量; hhsi,t为储热
装置在t时刻的储热、 放热速率;
为储热装置i的容量上限; hhsi,t为储热装置i在 t时刻的
储热、 放热速率;
为储热装置i 最大储热、 放热速率。
4.根据权利要求1所述的综合能源系统多时间尺度调度 方法, 其特征在于, 所述步骤S2
中, 设置综合能源系统运行 策略, 具体包括:
在白天电负荷处于波峰时, 热电联产机组供热功率较高, 储能装置进行储热, 在夜间电
负荷处于波谷时, 储热装置进行放热;权 利 要 求 书 2/6 页
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专利 基于双层滚动优化的综合能源系统多时间尺度调度方法
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