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摘要:本发明公开计及广义储能的离网型综合能源系统韧性调度方法及系统,属于综合能源系统调度技术领域;计及广义储能的离网型综合能源系统韧性调度方法包括:建立供热管网和建筑热负荷的广义储能模型、以及输氢管道的广义储能模型;建立离网型综合能源系统韧性指标,量化评估离网型综合能源系统韧性;建立广义储能支撑韧性增强调度模型;构建并求解计及广义储能的离网型综合能源系统韧性调度模型,形成极端事件下离网型综合能源系统韧性调度方案;该调度方案充分利用供热管道、建筑热负荷、输氢管道等广义储能的储能特性,有效提高离网型综合能源系统运行经济性和极端事件下的韧性。
主权项:1.计及广义储能的离网型综合能源系统韧性调度方法,其特征在于,包括以下步骤:建立供热管网和建筑热负荷的广义储能模型、以及输氢管道的广义储能模型;建立离网型综合能源系统韧性指标,量化评估离网型综合能源系统韧性;基于所述供热管网和建筑热负荷的广义储能模型、输氢管道的广义储能模型,建立广义储能支撑韧性增强调度模型;基于所述广义储能支撑韧性增强调度模型,以及所述离网型综合能源系统韧性指标,构建并求解计及广义储能的离网型综合能源系统韧性调度模型,形成极端事件下离网型综合能源系统韧性调度方案;所述离网型综合能源系统包括:风机和光伏:作为发电设备为离网型综合能源系统提供电能;蓄电池、蓄热罐和储氢罐:作为储能设备,实现电能、热能和氢能的存储与释放;电热泵:作为电热耦合设备,实现电能到热能的转化;可逆固体氧化物电池:作为电、热和氢耦合设备,在电解模式下将电能转化为氢能并吸收热能,在发电模式下将氢能转化为电能并释放热能;输氢管道、供热管道和建筑热负荷:作为广义储能在极端事件下提供部分能量支撑;所述供热管网和建筑热负荷的广义储能模型为: 式中,和分别为广义储能类型ξ在d天t时刻和t-1时刻的等效存储容量,为广义储能类型在d天t时刻的释热功率,为广义储能类型的释热效率,为供热管道的指代,为建筑负荷热惯性的指代,为调度天的索引,为一天中调度小时的索引,为调度天的集合,为调度小时的集合;所述输氢管道的广义储能模型为: 式中,为广义储能类型在d天t时刻的释氢流速,为广义储能类型的释氢效率,为输氢管道的指代;广义储能模型的等效存储容量计算内容具体为:广义储能模型的等效存储容量计算为:供热管道: 建筑负荷热惯性: 输氢管道: 其中,是水的比热容是供热管道中热水的质量,是极端事件发生时供热管道中热水的平均温度,是环境温度;是建筑物的热容量,是极端事件发生时建筑物室内的温度,时建筑物室内舒适温度的最小值;是与输氢管道相关的管道固有参数,是极端事件发生输氢管道内部的平均气压,输氢管道正常运行时管道内部的气压最小值;所述离网型综合能源系统韧性指标约束条件为: 式中,为离网型综合能源系统在d天t时刻电负荷的甩负荷量,为离网型综合能源系统在d天t时刻热负荷的甩负荷量,为离网型综合能源系统在d天t时刻氢负荷的甩负荷量,为离网型综合能源系统在极端事件下电负荷的总甩负荷量,为离网型综合能源系统在极端事件下热负荷的总甩负荷量,为离网型综合能源系统在极端事件下氢负荷的总甩负荷量,为韧性指数;所述广义储能支撑韧性增强调度模型为: 式中,为供热管道和建筑负荷热惯性作为广义储能下的最大充放功率,为输氢管道作为广义储能下的最大充放速率,为广义储能的最大持续充放小时数;为广义储能在天初始时刻的等效存储容量,为广义储能在天末端时刻的等效存储容量;和分别为广义储能类型ξ在d+1天t时刻和t-1时刻的等效存储容量;为广义储能类型在d+1天t时刻的释热功率;为广义储能类型在d+1天t时刻的释氢流速;所述计及广义储能的离网型综合能源系统韧性调度模型的目标函数为: 其中,为计及广义储能的离网型综合能源系统的总调度成本,、和分别为计及广义储能的离网型综合能源系统的运行成本、启动成本和停机成本;和分别为可逆固体氧化物电池在电解和发电状态下的单位运行成本,和分别为可逆固体氧化物电池在d天t时刻处于电解状态的输出氢流速和处于发电状态的输入氢流速;和分别为可逆固体氧化物电池的单位启动成本和单位停机成本,和均为二进制变量,其为1和0时分别表示可逆固体氧化物电池在d天t时刻处于启动状态和停机状态,为可逆固体氧化物电池的装机容量。
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