(19)中华 人民共和国 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 202111441325.X (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 210000 江苏省南京市江宁区帕威尔 路1号 申请人 国家电网有限公司 　 江苏省电力试验研究院有限公司 (72)发明人 黄地　张宸宇　韩华春　李强　 孙蓉　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 张赏 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于能源枢纽的综合能源系统可靠调 度方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种基于能源枢纽的综合能源 系统可靠调度方法及装置， 该方法充分考虑了综 合能源系统内部的能流关系、 各种能源形式在系 统中的耦合 关系以及能量在传输过程中的损失， 建立了包含多种能源形式的综合能源系统可靠 调度模型， 实现多系统联合运行问题的求解。 本 发明实现了各能源子系统的效益最大化和整个 能源系统的管理 高效化， 提高了系统调度决策的 可靠性、 安全性和经济性。 权利要求书3页 说明书15页 附图1页 CN 114118590 A 2022.03.01 CN 114118590 A 1.一种基于能源 枢纽的综合能源系统可靠调度方法， 其特 征在于， 包括： 基于综合能源系统结构建立能源 枢纽； 建立所述包 含能源枢纽的综合能源系统优化调度的数 学模型； 对所构建的综合 能源系统优化调度的数学模型进行优化求解， 得到各能源枢纽的发电 量和耗气量， 对各能源 枢纽进行调度。 2.根据权利要求1所述的一种基于能源枢纽的综合能源系统可靠调度方法， 其特征在 于， 所述基于综合能源系统结构建立能源 枢纽包括设计四个能源 枢纽， 第1个能源枢纽由燃气轮机、 热交换装置和储热罐组成， 第1个能源枢纽燃烧天然气， 使 其转变为电能和热能， 为工业负荷区的供能需求 提供服务； 第2个能源枢纽由内燃机、 燃气锅炉和热交换装置组成， 第2个能源枢纽将天然气按比 例分配至内燃 机和燃气锅炉， 为商业负荷区的供能需求 提供服务； 第3个能源枢纽由燃气轮机、 燃气锅炉和热交换装置组成， 第3个能源枢纽将天然气按 比例分配至 燃气轮机和燃气锅炉， 为居民负荷区的供能需求 提供服务； 第4个能源 枢纽为新能源发电系统， 用于发电后将电能输送给综合能源系统中的电网。 3.根据权利要求2所述的一种基于能源枢纽的综合能源系统可靠调度方法， 其特征在 于， 所述建立所述包 含能源枢纽的综合能源系统优化调度的数 学模型， 包括： 以单日综合能源系统运行利 润最大化 为目标， 建立目标函数如下： 其中， 分别表示第1个、 第2个、 第3个能源枢纽供电的价格， 分 别表示工业负荷区、 商业负荷区、 居民负荷区的需求电量， 分别表示第1个、 第2 个、 第3个能源枢纽供热的价格， 分别表示工业负荷区、 商业负荷区、 居民负荷 区的需求热量， E1表示综合能源系统从外电网总买电量， CG代表系统买气成本， Gin代表系统 总耗气量， CE代表系统买电成本 。 4.根据权利要求3所述的一种基于能源枢纽的综合能源系统可靠调度方法， 其特征在 于， 所述目标函数需满足如下约束条件： 其中， 表示t时段综合能源系统从外电网总买电量， 分别为t时段第1个、 第2个、 第3个能源 枢纽的发电量， 上 标t表示t时段， t＝1,2, ……,24； 其中， 分别为t时段第1个， 第2个和第3个能源 枢纽的产热量； C、 其中， 为第1个能源枢纽燃气轮机的最大容量， 为第2个能源枢纽内燃机的最 大容量， 为第3个能源 枢纽燃气轮机的最大容 量；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114118590 A 2D、 其中， 分别为t时段第1个， 第2个和第3个能源枢纽的耗气量， Hng是天然气 热值， ηE,GT和 ηHE,GT分别是燃气轮机的发电效率和产热效率， ηE,ICE和 ηHE,ICE分别是内燃机的发 电效率和产热效率， ηQH,Bo是锅炉产热效率， 是第2个能源枢纽分配给内燃机的天然气比 例， 是第3个能源 枢纽分配给燃气轮机的天然气比例。 5.根据权利要求4所述的一种基于能源枢纽的综合能源系统可靠调度方法， 其特征在 于， 所述对所构建的综合能源系统优化调度的数 学模型进行优化 求解， 包括： 引入松弛变量， 将不 等式约束转 化为等式约束， 采用内点法对所述目标函数进行求 解； 对求解结果采用分支定界法进行判定， 若满足分支规则， 则对松弛后的模型进行进一 步分支， 再次使用内点法求解分支子问题， 一直向下分支形成分支 树， 直到所有分支子问题 都完成求 解。 6.根据权利要求5所述的一种基于能源枢纽的综合能源系统可靠调度方法， 其特征在 于， 在求解分支子问题过程中， 采用内点法以邻域点集中的点为初始 点进行遍历搜索， 得到 局部最优点 集， 然后根据禁忌搜索算法进行当前解的迭代， 重复以上步骤直至找到最优解。 7.一种基于能源 枢纽的综合能源系统可靠调度装置， 其特 征在于， 包括： 场景模块， 用于基于综合能源系统结构建立能源 枢纽； 建模模块， 用于建立所述包 含能源枢纽的综合能源系统优化调度的数 学模型； 以及， 调度模块， 用于对所构建的综合能源系统优化调度的数学模型进行优化求解， 得到各 能源枢纽的发电量和耗气量， 对各能源 枢纽进行调度。 8.根据权利要求7所述的一种基于能源枢纽的综合能源系统可靠调度装置， 其特征在 于， 所述场景模块具体包括： 建立第1个能源枢纽由燃气轮机、 热交换装置和储热罐组成， 第1个能源枢纽用于燃烧 天然气， 使其 转变为电能和热能， 为工业负荷区的供能需求 提供服务； 建立第2个能源枢纽由内燃机、 燃气锅炉和热交换装置组成， 第2个能源枢纽用于将天 然气按比例分配至内燃 机和燃气锅炉， 为商业负荷区的供能需求 提供服务； 建立第3个能源枢纽由燃气轮机、 燃气锅炉和热交换装置组成， 第3个能源枢纽用于将 天然气按比例分配至 燃气轮机和燃气锅炉， 为居民负荷区的供能需求 提供服务； 建立第4个能源枢纽为新能源发电系统， 用于发电后将电能输送给综合能源系统中的 电网。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114118590 A 3