考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统协同调度方法与流程

本发明属于综合能源系统经济调度，具体涉及一种考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统协同调度方法。

背景技术：

1、随着能源结构的转变和可再生能源的快速发展，光伏能源在园区综合能源系统中的应用比例越来越高。同时，移动储能技术作为一种新型的储能方式，因其灵活、便捷的特性在能源存储和释放方面具有很大的潜力。然而，如何在园区综合能源系统中高效地调度和管理高比例光伏-移动储能，以实现能源的高效利用和可持续发展，已成为一个迫切需要解决的问题。现有的调度方法主要基于固定的能源网络结构和预设的调度策略，缺乏对高比例光伏-移动储能的动态特性和不确定性的考虑，无法适应快速变化的能源需求和供给。此外，现有的调度方法大多忽略了不同能源系统之间的耦合关系和相互影响，无法实现真正的协同调度。

2、因此，本发明提出了一种考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统协同调度方法。通过实时监测和分析能源系统的运行状态和外部环境条件，实现对高比例光伏-移动储能的动态调度和管理，以实现园区综合能源系统的高效运行和可持续发展。该方法能够实时监测和分析能源系统的运行状态和外部环境条件，预测和控制高比例光伏-移动储能的输出功率，以实现园区综合能源系统的高效运行和可持续发展。

技术实现思路

1、发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足而提供一种考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统协同调度方法。本发明计及了园区综合能源系统电、气、冷、热多能耦合协同，引入移动储能进行光伏消纳，对园区综合能源系统进行协同调度。本发明不仅能够实现园区综合能源系统的协调优化，还在其基础上考虑了高比例光伏和移动储能，实现了考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统协同调度。

2、技术方案：为了解决上述技术问题，本发明提供一种考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统协同调度方法，该方法包括以下步骤：

3、步骤1、获取园区综合能源系统运行系数，所述运行系数包括电网线路电阻、发电机组、电锅炉、气锅炉、地源热泵参数信息；

4、步骤2、获取电负荷、气负荷、冷负荷、热负荷及光伏出力场景信息；

5、步骤3、针对获取的园区综合能源系统运行系数和场景数据，以能源枢纽能量平衡约束、地源热泵运行约束、冷热电联供机组、电锅炉、气锅炉运行约束约束条件，建立园区综合能源系统协同调度模型；

6、步骤4、基于步骤3中的园区综合能源系统协同调度模型，加入移动储能约束，以园区综合能源系统运行经济成本最小为优化目标函数，建立考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统协同调度模型；

7、步骤5、基于步骤4中的考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统协同调度模型，利用非线性优化求解器求解该模型，对所述的移动储能车、电、气、冷、热多能耦合协调调度调度，得到考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统协同调度的最优调度方案。

8、进一步地，步骤3中，园区综合能源系统协同调度模型相关运行约束，具体如下：

9、(1)能源枢纽能量平衡约束

10、

11、

12、

13、

14、式中：表示在t时刻的冷负荷，表示在t时刻地源热泵机组的供冷量，表示在t时刻冷热电联供机组的供冷量，表示在t时刻的热负荷，表示在t时刻冷热电联供机组的供热量，表示在t时刻地源热泵机组的供热量，表示在t时刻气锅炉的供热量，表示在t时刻电锅炉的供热量，表示在t时刻光伏发电量，表示在t时刻移动储能i的充电量，表示在t时刻的电负荷，表示在t时刻地源热泵机组的耗电量，表示在t时刻电锅炉耗电量，表示在t时刻移动储能车i的放电量，表示在t时刻冷热电联供机组的供电量，表示在t时刻热电联供机组的耗气量，表示在t时刻气锅炉耗气量。

15、(2)地源热泵机组运行约束

16、

17、

18、

19、

20、式中：表示在t时刻输入地源热泵机组转热的电能，表示在t时刻输入地源热泵机组转冷的电能，表示在t时刻的制热运行状态变量，表示在t时刻的制冷运行状态变量，表示地源热泵机组的热能转化效率，表示地源热泵机组的冷能转化效率。

21、(3)冷热电联供机组、电锅炉、气锅炉运行约束

22、

23、

24、

25、

26、

27、

28、式中：表示冷热电联供机组的冷转化效率，表示输入冷热电联供机组用于转冷的天然气量，表示冷热电联供机组的热转化效率，表示输入冷热电联供机组用于转热的天然气量，表示冷热电联供机组的电转化效率，表示输入冷热电联供机组用于转电的天然气量，表示输入变压器的电量，ηtf表示变压器的电转化效率，ηeb表示电锅炉的热转化效率，ηgb表示气锅炉的热转化效率。

29、进一步的，步骤4中，移动储能约束为：

30、(1)电池荷电状态约束

31、

32、

33、socmin≤soci(t)≤socmax                     (a-17)

34、ei(0)＝ei(t)(a-18)

35、

36、

37、

38、式中：ei,t表示在t时刻移动储能车i的电池容量，表示在t时刻移动储能车i是否充电的状态变量，表示在t时刻移动储能车i是否放电的状态变量，δt表示时间间隔，soci,t表示在t时刻移动储能车i的电池荷电状态，ec表示电池的额定容量，socmin表示荷电状态下限，socmax表示荷电状态上限，pc表示移动储能车电池额定功率。

39、(2)交通网和需求约束

40、

41、

42、

43、

44、式中：表示在t时刻在节点j处移动储能车i是否空闲的状态变量，pj,t表示节点j期望的储能放电功率需求。

45、进一步地，步骤4中，园区综合能源系统运行经济成本最小优化目标函数为：

46、min feco＝fm+fe(a-26)

47、式中：fm表示园区总用能成本，fe表示移动储能充电成本与调度成本。

48、

49、式中：表示单位分时电价，表示单位分时气价，表示园区从上级电网购电量，表示单位切电负荷成本，表示单位切热负荷成本，表示单位切冷负荷成本，表示切除的园区电负荷，表示切除的园区热负荷，表示切除的园区冷负荷，表示t时刻移动储能车充电电价,表示t时刻移动储能车放电电价，dk表示每年k场景下移动储能车使用天数，fc表示移动储能车单位里程能耗成本，表示在t时刻移动储能车i是否充电的状态变量，disl表示线路l间的距离。

50、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

51、本发明的技术方案与传统园区综合能源系统协同调度的基础方案相比，本发明通过引入高比例光伏和移动储能，建立了一种新型园区综合能源系统协同调度模型，实现了考虑高比例光伏-移动储能的园区综合能源系统经济最优。算例测试结果表明，本发明所提方法较现有方法能显著降低了园区综合能源系统的运行成本。