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摘要:本发明公开了一种航空港综合能源系统日前优化调度方法及装置,涉及调度优化领域,包括:建立包含冰蓄冷系统的航空港综合能源系统架构;对航空港综合能源系统架构的荷端的冷负荷进行分析,得到供冷负荷弹性特性;根据供冷负荷弹性特性将航空港综合能源系统架构的供冷系统功率平衡约束由等式约束转换为区间约束;构建考虑供冷负荷弹性特性和冰蓄冷系统协同的当前调度周期的航空港综合能源系统日前优化调度模型并在满足约束条件下,以运行成本最低和环境成本最小为优化目标的情况下进行求解,得到下一个调度周期的日前优化调度方案,本发明解决了现有调度方式未考虑舒适度体验和供冷负荷弹性特性的问题。
主权项:1.一种航空港综合能源系统日前优化调度方法,其特征在于,包括以下步骤:建立包含冰蓄冷系统的航空港综合能源系统架构,所述冰蓄冷系统的运行模式包括蓄冰充能模式和融冰放能模式;对所述航空港综合能源系统架构的荷端的冷负荷进行分析,得到供冷负荷弹性特性;根据所述供冷负荷弹性特性将所述航空港综合能源系统架构的供冷系统功率平衡约束由等式约束转换为区间约束,所述航空港综合能源系统架构包括光伏出力模型、电负荷侧的需求响应模型、冷热电联产机组出力模型和所述冰蓄冷系统在两种运行模式下的数学模型;所述光伏出力模型的表达式如下所示:PPVt=StAη; 其中,fS为Beta分布的概率密度函数,Γ·为伽马函数,用于计算Beta分布的标准化系数,S和Smax为实际辐照强度和最大辐照强度,St为t时段的实际辐照强度,α和β是Beta分布的形状参数,μ和σ为Beta分布的期望和方差,PPVt为t时段光伏电池的输出功率,A为光伏阵列面积,η为光电转换效率,t=0,1,2,…,T,T是一个调度周期内的总时间段数;通过价格型弹性矩阵对电负荷侧的需求响应模型进行描述,价格型弹性矩阵Wi,j中的第i行第j列元素的表达式如下所示: 其中,ei,j表示i时段的负荷对j时段的电价的弹性系数,i=0,1,2,…,T,j=0,1,2,…,T,ΔLEi为需求响应后的电负荷变化量,LEi=0和Prj=0分别为初始的电负荷和初始的电价,ΔPrj为需求响应后的电价变化量;t时段的需求响应后的实际电负荷LEt的表达式如下所示: 所述冷热电联产机组出力模型的表达式如下所示: 其中,Pct、Pet和Pht分别为t时段的冷热电联产机组的冷出力功率、电出力功率和热出力功率,Pngt为t时段的天然气输入功率,ηc、ηe和ηh分别为冷热电联产机组的冷效率、电效率和热效率;所述冰蓄冷系统在两种运行模式下的数学模型如下式所示: 其中,为蓄冰充能模式和融冰放能模式转换前所述冰蓄冷系统中存储的能量,表示t=0时段冰蓄冷系统中存储的能量,表示t=T时段冰蓄冷系统中存储的能量,为蓄冰充能模式和融冰放能模式转换后所述冰蓄冷系统中存储的能量,δice为冰蓄冷系统的损耗限额,和分别为充电功率和放电功率,ηice,c和ηice,d分别为蓄冰效率系数和融冰效率系数,Pice,ct和Pice,dt分别为t时段的冰蓄冷系统的蓄冰充能功率和融冰放能功率,uice为限制蓄冰充能模式和融冰放能模式不能同时发生的变量,uice的值只能为0或1,和分别为冰蓄冷系统的充能功率上限和放能功率上限,和分别为冰蓄冷系统存储能量的下限和上限,ac、bc、ec、fc、ad、bd、ed和fd为回归系数,Qice,ct和Qice,dt分别为t时段的冰蓄冷系统在蓄冰充能模式下承载冷负荷的能力和在融冰放能模式下承载冷负荷的能力,表达式如下所示:Qice,ct=LPM·ΔTisw,c·cpw·60;Qice,dt=LPM·ΔTisw,d·cpw·60;其中,cpw为冷冻水的比热,LPM为蓄冰水流量,蓄冰过程中蓄冰水温度变化ΔTisw,c和融冰过程中蓄冰水温度变化ΔTisw,d的表达式如下所示:ΔTisw,c=Tiswr,c-Tisws,c;ΔTisw,d=Tiswr,d-Tisws,d;其中,Tiswr,c和Tisws,c分别为蓄冰充能模式下蓄冰水的回水温度和供水温度;Tiswr,d和Tisws,d分别为融冰放能模式下蓄冰水的回水温度和供水温度;构建考虑供冷负荷弹性特性和冰蓄冷系统协同的当前调度周期的航空港综合能源系统日前优化调度模型,并在满足约束条件下,以运行成本最低和环境成本最小为优化目标进行求解,得到下一个调度周期的日前优化调度方案,所述约束条件包括弃光功率约束、冰蓄冷系统运行约束、供冷系统功率平衡约束、供电系统功率平衡约束、供热系统功率平衡约束和供气系统功率平衡约束。
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