登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:本发明属于电力系统微电网技术领域,尤其涉及一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法。为协调能源互联网中各决策主体,平衡和优化有关各方利益,本发明提供一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法。该方法利用热电联产系统以及储热装置,结合用户侧的电需求响应及热需求响应与可再生能源发电,综合考虑用户舒适度、优化成本等因素,构建了微电网中由各成员构成的合作博弈,并采用Shapley值法根据各个成员的贡献度对收益进行分配。本发明以最大化联盟收益为目标,在实现收益最大化的同时保证了分配的公平性,有效地提高联盟内各个成员的收益,为多能互补微电网的经济运行提供了一种成本更低、公平性更高的优化方法。
申请人:华北电力大学
发明人:刘念 王杰
1 .一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:建立包含热电联产系统、储热系统和同时具备电需求响应及热需求响应的光伏用户的微电网结构;
步骤2:确定运营商和用户的电能交易模式;
步骤3:分别对热电联产系统、储热系统、电力负荷、供热负荷及热的不舒适度进行建模;
步骤4:确定系统目标函数、决策变量以及约束条件;
步骤5:建立微电网中由各成员构成的合作博弈及其效用函数;
步骤6:获取当前调度周期的光伏出力、电价、电力负荷及温度数据;
步骤7:对当前调度周期的优化问题进行集中求解,得到当前调度周期的各决策变量;
步骤8:更新时间到下一调度周期,返回步骤6,直到整个优化时间区间结束;
步骤9:根据Shapley值法对联盟中各成员进行收益分配。
2.根据权利要求1所述的一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法,其特征在于,所述热电联产系统运行于以热定电模式或以电定热模式。
3.根据权利要求1所述的一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法,其特征在于,所述运营商和用户的电能交易模式包括合作模式和独立模式;所述合作模式即运营商和光伏用户形成联盟,光伏用户可选择与运营商或大电网进行交易,热电联产系统产生的电能可供给用户或大电网;所述独立模式即光伏用户只能与大电网进行交易,热电联产系统产生的电能只能供给电网。
4.根据权利要求1所述的一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法,其特征在于,所述对热的不舒适度进行建模,可等效为对不舒适成本进行建模,即等效不舒适成本,其数学模型为:
式中:incn为用户n的等效不舒适度成本; 为用户n调节室内温度Tn时的等效热负荷;
为用户n调节室内温度为舒适温度Tset时的等效热负荷;αn为用户n的灵敏系数。
5.根据权利要求3所述的一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法,其特征在于,所述系统目标函数为合作模式下的最小化系统运行成本,包括热电联产系统发电成本、与电网的交易成本以及用户不舒适度等效成本;其数学模型为:
其中,
式中:Ccoa为系统运行成本;Pb为大电网的购电电价;Ps为大电网的售电电价;xn为用户n的用电量;N为用户个数;PPV ,n为用户n的光伏输出功率;Cchp(Pchp ,Hchp)为热电联产系统的发
电成本,Pchp为热电联产系统的电输出功率;Hchp为热电联产系统的热输出功率; 为室内温度Tn的等效热负荷; 为室内舒适温度Tset的等效热负荷。
6.根据权利要求1所述的一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法,其特征在于,
所述合作博弈定义为 为所有参与的用户和运营商的集合,v为效用函数;其效用
函数v(M)表示为:
式中, 代表集合 中的用户和运营商构成的任意联盟, 为独立模式下联盟所有成员的总成本; 为合作模式下联盟所有成员的总成本; 表示联盟的收益。
7.根据权利要求1或6所述的一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法,其特征在于,所述合作博弈为核非空且核中包含夏普利值的凸博弈,具备超可加性。
8.根据权利要求1所述的一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法,其特征在于,所述对当前调度周期的优化问题进行集中求解,在优化过程中,用户及运营商综合光伏出力、电价、发电成本及不舒适成本,优化决策各用户实际的用电量、耗热量、与电网交易量、热电联产系统发电量、热电联产系统产热量以及储热装置的充放热功率变量,在满足各用户电能及热能需求的基础上使总运行成本最低。
技术领域
[0001] 本发明属于电力系统微电网技术领域,尤其涉及一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法。
背景技术
[0002] 随着化石能源的广泛使用,使得环境危机日益恶化及能源消耗逐年增加,能源互联网的问题受到广泛关注。因此通过建设能源互联网,使得能源系统能够实现多能源的开放互联和能量自由传输,允许各种参与者和大量用户的开放进入,实现能源资源的优化配置,具有重大意义。然而在能源互联网中参与决策的主体规模相比传统电网将急剧增加,同时,各决策主体之间存在相互博弈特性,由于各决策主体均有自身不同的独立特性,且分属不同的利益主体,如何协调能源互联网中各决策主体,从而平衡和优化有关各方利益是一项极具挑战性的课题。热电联产系统是一种建立在能量梯级利用概念基础上,将供暖、供热及发电过程一体化的总能系统。其最大的特点就是对不同品质的能量进行梯级利用,不仅可以提高能源的利用效率,还能减少碳化物和有害气体的排放,具有良好的经济效益和社会效益,是构建新一代能源系统的关键技术。然而在现有技术中,热电联产系统仅可运行于以热定电或者以电定热的单一模式,且仅考虑用户电的需求响应,忽略了用户的热需求响应。
发明内容
针对上述问题,本发明以降低微电网运营成本为目标,提出一种含多主体的多能互补微电网能量管理方法,包括以下步骤:
步骤1:建立包含热电联产系统、储热系统和同时具备电需求响应能力及热需求响应能力的光伏用户的微电网结构;
步骤2:确定运营商和用户的电能交易模式;
步骤3:分别对热电联产系统、储热系统、电力负荷、供热负荷及热的不舒适度进行建模;
步骤4:确定系统目标函数、决策变量以及约束条件;
步骤5:建立微电网中由各成员构成的合作博弈及其效用函数;
步骤6:获取当前调度周期的光伏出力、电价、电力负荷及温度数据;
步骤7:对当前调度周期的优化问题进行集中求解,得到当前调度周期的各决策变量;
步骤8:更新时间到下一调度周期,返回步骤6,直到整个优化时间区间结束;
步骤9:根据Shapley值法对联盟中各成员进行收益分配。
所述热电联产系统运行于以热定电模式或以电定热模式。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
·柴发共济——以“共济共享”促进数据中心源与荷的精益变革·全站IEC61850/GOOSE实现1分钟电源快速切换,优化高冗余的配电系统·电力-算力-热力深度协同打造数据中心绿色低碳微电网长三角是中国经济发展最活跃、开放程度最高、创新能力最强的区域之一,其2023年区域经济总量突破30万亿元大关1。算力基
4月22日,广西南宁市印发南宁市城乡建设领域碳达峰实施方案(南住建〔2024〕157号),其中提到,强化城市发展与广西电网规划建设的相互衔接和协调配合,推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响应。此外,建立以电力
“双碳”目标下,新能源迎来爆发式增长。截至今年3月底,太阳能发电装机容量约6.6亿千瓦,同比增长55.0%;风电装机容量约4.6亿千瓦,同比增长21.5%。然而,风光资源间歇性、不稳定性的特点也给电力系统的调度和平衡带来了不小的挑战。4月24日,“清华大学能源互联网创新研究院成立九周年院庆暨第二届能
习近平总书记强调,高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。山西是我国重要的能源基地,资源禀赋和区位优势明显,电力产业基础好,承担着推进资源型经济转型发展、开展能源革命综合改革试点的使命。国网山西省电力公司认真贯彻习近平总书记重要讲话和重要指示批示精神,把坚持高质量发展作
北欧地区包括挪威、瑞典、芬兰、丹麦和冰岛五个国家,除冰岛外,其他四个国家均已实现电网互联,形成统一运行的北欧电力市场,被誉为全球第一个真正意义上的跨国电力市场,其作为区域电价解决区域间阻塞的典范一直都是研究电力市场的绝佳样本。国能日新近期在挪威落地微电网智慧能源管控项目,通过智慧
4月22日,广西南宁市印发南宁市城乡建设领域碳达峰实施方案(南住建〔2024〕157号),其中提到,强化城市发展与广西电网规划建设的相互衔接和协调配合,推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响应。此外,建立以电力
4月18日,浙江台州与法国电力集团共同打造的智能微电网示范工程开工。这不仅是台州市首个“光储充放+园区能源管理系统”低碳园区项目,更是首个“车网互动”的园区示范场景。同时,该项目也是法电集团在国内的第一个光储充一体化项目。据悉,园区总建筑面积34万平方米,项目主要由光伏系统、储能系统、
4月18日,江西上饶经开区召开微电网及源网荷储项目调度会。上饶市副市长胡心田指出,微电网和源网荷储是构建新型电力系统的重要发展路径。结合开发区当前发展阶段和产业链发展实际,在需求侧和供给侧协调发力,加快供电改革,尽快满足工业生产电力缺口,适度超前扩大增配电网,促进分布式电力资源聚合
配电网覆盖城乡区域,连接千家万户,承担着广泛的政治责任、经济责任和社会责任。在市场和政策驱动下,分布式发电、电动汽车、新型储能迎来爆发式增长,配电网在促进分布式电源就近消纳、承载新型负荷等方面面临的挑战日益显著,其物理形态、数智形态、商业形态正发生深刻变革。在推进中国式现代化、建
4月17日,福建福鼎市对支持海岛振兴的十条措施征集意见。其中明确,到2025年,有必要的海岛都建成一张风光储充微电网,提升海岛供电能力和供电可靠性。意见稿中还指出,实施海岛电网巩固提升工程,加快主干电网、岛屿电网改建进度,重点推进“台山岛源网荷储零碳岛示范”和海域“海上电动船舶充电网络
4月17日,陕西省第一批工业领域碳达峰试点项目名单公布(陕工信发〔2024〕104号),其中包含多个电力项目,涉及微电网、储能、光伏、氢能、核电等方面。工业绿色微电网试点方向含三个,分别是西咸新区产发绿能科技有限公司泾河新城第二批分布式光伏发电项目、清安优能科技发展(榆林)有限公司氢赋能零
4月22日,从IEC(国际电工委员会)相关工作组秘书处获悉,国网天津电科院技术人员丁一成功当选IECTC8/SC8B第8工作组——“Decentralizedmultipleenergysystems(分散式多能系统)”召集人,这是电科院员工首次当选IEC工作组召集人,实现了电科院在国际标准领域的新突破。据悉,IECTC8/SC8B第8工作组成
投资是拉动经济增长的“三驾马车”之一。今年以来,一大批清洁能源工程项目建设有力推进,为端牢能源饭碗、加快绿色转型提供坚实支撑,也为有效需求提供供给,支撑经济持续回升向好。国家统计局数据显示,今年一季度,全国固定资产投资(不含农户)100042亿元,同比增长4.5%,比上年全年加快1.5个百分
农历正月十五刚过,春寒料峭,沿着福建漳州古雷开发区霞美镇海岸线驱车,堤岸一侧是由方形塘池组成的海产养殖基地,一侧是成片的滩涂,绵延10多公里海岸线。漳州霞美镇牡蛎养殖历史悠久,是全国牡蛎产业集散中心,村里的养殖户正忙着清点收成。而另一侧,沉寂多年的滩涂也将迎来新的变化。2023年11月,
4月10日,四川“十五五”构建水风光氢天然气等多能互补新型能源体系研究课题比选结果公示。根据公示,按照综合评分法,确定国家电投集团西南能源研究院有限公司为本项目中选研究单位。比选排名:1.国家电投集团西南能源研究院有限公司得分:90.0分2.重庆理工大学得分:69.7分3.四川天斯特电力设计咨询
4月7日,中国华电党组书记、董事长江毅,党组副书记、董事、总经理叶向东在集团总部与国家电网公司董事长、党组书记张智刚举行会谈。双方围绕深入学习贯彻习近平总书记重要讲话和重要指示批示精神,落实全国两会部署,保障国家能源安全稳定,推进绿色低碳转型,因地制宜发展新质生产力,加快构建新型电
4月1日,国家发展改革委国家能源局农业农村部关于组织开展“千乡万村驭风行动”的通知,通知指出,鼓励依法通过土地使用权入股等方式共享“千乡万村驭风行动”风电项目收益,探索乡村能源合作新模式。鼓励风电与分布式光伏等其他清洁能源形成乡村多能互补综合能源系统,对实施效果显著的项目,适时纳入
记者19日从国家太阳能光热产业技术创新战略联盟获悉,由中国电建西北院牵头EPC总承包的全球在建单机最大的塔式光热发电项目——中广核新能源青海德令哈光储热一体化200万千瓦(光热20万千瓦)项目日前正式开工,标志着国内储能配比率最高的光热储多能互补项目正式开工,这也是全球最大单机容量塔式光热发
3月4日,南方五省区(广东、广西、云南、贵州、海南)新能源单日发电量创历史新高,达到10.4亿千瓦时,占当天区域内总发电量的25.7%。其中,风电发电量为7.1亿千瓦时,光伏发电量为2.6亿千瓦时,生物质发电量为0.7亿千瓦时。据南方电网相关负责人介绍,2023年以来,南方区域新能源装机加速推进,新增新
3月7日,山西省芮城县人民政府办公室发布关于2024年《政府工作报告》重点工作任务分解的通知。文件指出,在继续做大光伏、风电体量的同时,强化储能调峰设施配套,兼顾煤炭清洁高效利用,全力构建“风光水火储”多能互补综合能源供给体系。加快投资28.3亿元的3个大基地项目进度,确保6月底前实现全容量
北极星氢能网获悉,2月28日,国华投资河北分公司赤城风氢储多能互补示范项目成功并网,为“两会”保供新增绿色动力。国华投资河北分公司成立于2011年5月24日,负责开发和运营国华投资在冀新能源业务。截至目前,公司主营业务范围涉及河北省石家庄、张家口、沧州、衡水、承德、秦皇岛、唐山、廊坊八个地
2月26日,中国华能集团有限公司党组书记、董事长温枢刚在2024年新能源项目建设推进会上宣布,总规模近3400万千瓦的新能源项目集中开工、复工。公司总经理、党组副书记邓建玲在推进会上讲话。会议由公司党组成员、副总经理樊启祥主持,公司领导张文峰、王益华、王文宗、王利民、李向良等出席。华能此次
4月26日是第24个世界知识产权日,南方电网公司始终将创新作为引领发展的第一动力。将知识产权作为推动创新链产业链深度融合的关键纽带,在促进专利、高价值创造、高效能运用、高强度保护等方面多维度发力,助力发展新质生产力。近年来南方电网公司在推动专利产业化方面取得丰硕成果,建设央企首个国家
4月10日获悉,国能(泉州)热电有限公司一期供热科技项目重点研究成果《一种汽汽换热器自动暖投系统》荣获国家知识产权局授权。该公司一期供热科技项目以高参数工业供热为研究对象,从基础理论、相关技术、关键设备、智能供热及工程实践等多个角度进行深入研究,首次将蒸汽再热能级匹配技术应用于高参
近日,聊城热电厂自主研发的“一种电线连接装置的固定结构及其对接结构”获得国家知识产权局发明专利授权。该发明通过固定组件将电线进行双层固定,经由对接机构和插销组件实现电线多角度连接,解决了传统连接引起的接触不良或漏电等问题,提高了生产现场测量系统的稳定性。
2月20日,沁北电厂与股份公司、西安热工院联合申请的“一种烟气多点等量混合二级引射快速采样装置的采样方法”发明专利获得国家知识产权局授权。该项目采用多点等量,经扰动混合的自引射快速采样测量的方式,较好解决脱硝系统采样延迟不准的问题,提高脱硝系统喷氨自动的投入率,降低氨逃逸率,具备较
1月25日,河南分公司沁北电厂自主完成的一项发明专利《燃煤机组脱硝全负荷投运控制方法》获得国家知识产权局授权。该专利通过减少机组启动过程中尾部烟道烟气的换热量,提高给水温度等方式,加快烟气的温升速率,进一步扩展脱硝反应器投运条件,实现燃煤机组脱硝系统从机组启动到带满负荷的全过程投运
12月8日,江西分公司瑞金电厂自主申报的“一种用于凝汽器泄漏检测的凝结水采样方法和装置”“一种基于智能控制的汽动给水泵密封水控制方法和装置”“一种防潮冷却电气控制柜”“风机主轴防倒转固定装置”四项发明专利获得国家知识产权局授权。该批专利应用于燃煤电厂集控运行专业,有效提高了机组安全
11月23日,重庆分公司珞璜电厂自主研发的“一种亚临界燃煤锅炉全负荷脱硝系统”获得国家知识产权局发明专利授权。该专利为国内首创将吹灰汽源引入高温加热器加热给水的方式,提高脱硝装置入口烟温,使机组并网前就能投入脱硝系统,是当前实现全负荷脱硝系统最简单、投入最少的方法。
北极星储能网获悉,根据企查查数据显示,宁德时代新获得一项发明专利授权,专利名为“调节系统及其储能系统、调节方法”,专利申请号为CN202210654627.3,发明人为吴凯,陈新伟,授权日为2023年11月24日。专利摘要中指出,本申请公开了一种调节系统及其储能系统、调节方法,调节系统包括第一功率变换器
据国家知识产权局公告,河南森源电气股份有限公司取得一项名为“开关柜及其柜体“,授权公告号CN108574209B,申请日期为2018年6月。专利摘要显示,本发明涉及开关柜领域,特别涉及开关柜及其柜体。开关柜包括柜体和设置在柜体内的电器设备,柜体包括骨架和固定在骨架上的侧面封板,侧面封板包括板体和
11月20日,从国家知识产权局获悉,由中国石油西南油气田公司申报的《一种管道内腐蚀评价位置的确定方法》和《一种用于气体报警仪检定的装置》两项发明专利获得授权。《一种管道内腐蚀评价位置的确定方法》(17SG1F3503)能准确地确定管道中需要进行内腐蚀评价的位置,可为管道整体内腐蚀评价提供可靠的
11月15日,华北分公司北京热电厂自主研发的“一种凝汽器应急补水系统”获得国家知识产权局发明专利授权。该项专利充分利用现有的精处理储水装置,经系统优化后可作为凝汽器应急补水水源,能在长距离补水管道发生故障时保证凝汽器补水不中断,提高了联合循环机组设备运行的可靠性和稳定性。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!