(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110558631.5 (22)申请日 2021.05.21 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113255992 A (43)申请公布日 2021.08.13 (73)专利权人 南京南瑞继保电气有限公司 地址 211102 江苏省南京市江宁区苏源大 道69号 专利权人 南京南瑞继保工程 技术有限公司 (72)发明人 黄源烽　施烨　郝飞　解凯　姜彬　 陈根军　顾全　张高峰　庄怀东　 林阳　王强　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 张欢欢(51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/27(2020.01) 审查员 曹玮 (54)发明名称 一种园区级多能互补系统优化调度方法及 装置 (57)摘要 本发明公开了一种园区级多能互补系统优 化调度方法， 根据实测信息和预测信息， 结合典 型工况， 通过多时间尺度优化调度生成系统的运 行计划曲线， 并以综合成本最低为目标获得优化 调度结果， 并以综合能效指标对优化调度的结果 进行评价， 确定优化参数的合理性。 当通过调整 优化参数难以达到指标要求时， 进一步给出系统 配置参数的调整建议。 本发明旨在解决园区级多 能互补系统在不断增容和扩建过程中优化调度 的实施问题， 能够根据园区的实时规模及可预见 的改造工程， 借助半实物化模型， 灵活调整优化 对象， 提高优化结果的合理性与调度实施的准确 性。 权利要求书7页 说明书12页 附图2页 CN 113255992 B 2022.07.22 CN 113255992 B 1.一种园区级 多能互补系统优化调度方法， 其特 征是， 包括以下 过程： 采集园区级 多能互补系统中供能设备和储能设备的基本数据； 采集园区内新能源设备和各类负荷的历史数据， 预测未来新能源设备的出力计划曲线 以及各类负荷的日变化曲线； 基于采集的基本数据和预测的数据， 结合系统中各设备的等效模型， 以综合成本最低 为优化目标且满足约束 条件下， 按照日前优化、 日内优化、 实时优化的顺序依次优化调 度得 到系统中可调度设备的多时间尺度优化调度结果； 所述系统中各设备的等效模块， 包括： 热电联产机组等效模型： 式中： FCHP(t)、 PGT(t)和SHRSG(t)分别为t 时刻热电联产机组的燃气消耗速率、 输出电功 率和输出热功率； VL为燃气低位发热量； ηGT、 ξGT和 ηREC分别为燃气轮机的发电效率、 散热损失 系数以及余热回收效率； copHRSG为制热系数； T1、 T2和T0分别为余热烟气进、 出余热锅炉的温 度以及环境温度； 燃气锅炉等效模型： SGB(t)＝FGB(t)×VL×ηGB 式中： FGB(t)、 SGB(t)分别为t时刻燃气锅炉的燃气消耗速率和输出热功率； ηGB为燃气锅 炉的热效率； 水源热泵等效模型： HHP(t)＝copHP×PHP(t) 式中： PHP(t)、 HHP(t)分别为t时刻水源热泵消耗的电功率与制热功率； copHP为水源热泵 的制热系数； 汽‑水换热设备等效模型： HSW(t)＝SSW(t)×ηSW 式中： SSW(t)、 HSW(t)分别为t时刻汽 ‑水换热设备的输入、 输出热功率； ηSW为汽‑水换热 设备的换 热系数； 电、 汽、 热储能设备等效模型： 蓄电池、 高温储汽和低温蓄热三种储能设备均需要满足能量充放、 储能容量约束条件， 可用广义动态模型表示 为： 式中： Ces,j(t)、 Ces,j(t‑1)分别为第j种储能设备在t时刻与t ‑1时刻储能设备的储能容 量； ξes,j为第j种储能设备的能量损失系数； 分别为第j种储能设备在t时刻 的输入、 输出功率； 分别为第j种储能设备在t时刻的充放能状态和 充放能效率， Δt为单位调度时段；权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 113255992 B 2所述以综合成本最低为优化目标且 满足约束条件， 包括： 系统的综合成本包括经济成本、 运行成本和环境成本， 其目标函数 F为： F＝F1+F2+F3 式中： F1、 F2、 F3分别为系统的经济成本、 运行成本和环境成本； 经济成本包括燃气轮机和燃气锅炉消耗的燃气费用以及系统通过联络线从电网购买 的电量费用， 其计算模型如下： 式中： F1为经济成本， cgrid(t)、 cgas分别为t时刻的分时电价与天然气价格， Pgrid(t)为t 时刻从外部电网购电功率， 若符号为负则为售电功率， FCHP(t)、 FGB(t)分别为t时刻燃气轮机 和燃气锅炉的燃气消耗速率， Δt为单位调度时段； 运行成本涉及设备运行 过程中由于维护保养所造成的费用， 其计算模型如下： 式中： F2为运行成本， P(t)、 S(t)、 H(t)分别为t时刻总的供电功率、 供汽功率和供热功 率， cp、 cs、 ch分别为单位供电功率、 单位供汽功率和单位供热功率的维护成本， PPV(t)、 PWT (t)、 SPV(t)分别为步骤2产消预测分析中得到的光伏、 风机以及光热锅炉的出力预测值， 为第j种储能设备的输入、 输出功率单位维护成本， J表示储能设备总数； 环境成本涉及设备运行 过程中由于排 放污染物所引发的治理费用， 其计算模型如下： 式中： F3为环境成本， HL为天然气低位发热量， λCHP,k、 pCHP,k分别为热电联产机 组第k种污 染物的排放系数与排放代价， λGB,k、 pGB,k分别为燃气锅炉第k种污染物的排放系数与排放代 价， K表示污染物种类， 包括CO2， NOx， SO2， CO； 约束条件： 功率平衡约束： 式中 ： 分别为储电 、 储汽、 储热设备的 输出功率 ； 分别为储电、 储汽、 储热设备的输入功率； Pload(t)、 Sload(t)、 Hload(t)分别为 步骤2产消预测分析中得到的电力负荷、 蒸汽负荷以及供暖负荷的预测值； 设备出力约束：权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 113255992 B 3