(19)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 202110727038.9 (22)申请日 2021.06.29 (71)申请人 中国科学院沈阳自动化研究所 地址 110016 辽宁省沈阳市沈河区南塔街 114号 (72)发明人 刘鼎　李婉婷　胡博　刘玉奇　 臧传治　曾鹏　顾洪群　罗桓桓　 吕旭明　周桂平　王磊　 (74)专利代理 机构 沈阳科苑专利商标代理有限 公司 210 02 专利代理师 周宇 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种电热综合能源系统日前优化调度方法 (57)摘要 本发明公开了一种电热综合能源系统日前 优化调度方法。 包括以下步骤： 风电出力数据的 特征分析， 建立风电出力不确定性的非高斯分布 模型； 通过GRU网络对历史数据进行训练、 预测， 得到日前各个调度时段的负荷预测值； 建立电热 综合能源系统的机组模型； 基于情景树结构描述 系统中风电出力的不确定性， 根据日前的负荷预 测值和系统机组模型， 利用随机模 型预测控制方 法得到电热综合能源系统的日前调度参数控制 量； 将日前调度参数控制量输出给供电和供热机 组用于调控。 本发明提出的多时间尺度优化调度 方法对风电出力数据进行了特征分析， 对负荷进 行预测， 并在日前对电热综合能源系统进行优化 调度， 节约系统的运行成本， 保证系统的稳定性 和鲁棒性。 权利要求书7页 说明书16页 附图3页 CN 115544856 A 2022.12.30 CN 115544856 A 1.一种电热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： 步骤1： 对历史风电出力数据进行特征分析， 建立描述风电出力不确定性的概率分布模 型； 步骤2： 根据风电出力的环境因素和历史数据利用GRU网络对负荷进行预测， 得到日前 各个调度时段的负荷预测值； 步骤3： 建立电热综合能源系统中各组成部分的机组模型； 步骤4： 根据步骤1的风电出力不确定模型， 基于情景树结构描述系统中风电出力的不 确定性； 根据步骤2得到的日前各个调度时段的负荷预测值和步骤3建立的系统模型， 利用 随机模型 预测控制方法求 解得到电热综合能源系统的日前调度参数控制量； 步骤5： 将日前调度参数控制量输出给供电、 供热机组以及电加热锅炉， 调控机组在每 个调度时段的功率输出以及电加热锅炉的功率输入， 实现系统的优化调度。 2.根据权利要求1所述的一种电热综合 能源系统日前优化调度方法， 其特征在于， 所述 步骤1)具体为： 对风力发 电的历史出力数据进行清洗和特征分析， 得到风电出力数据的概率分布特 征， 建立风电出力的非高斯分布模型， 得到的原始非高斯形式的风电功率分布模型 的概率 密度函数。 3.根据权利要求1所述的一种电热综合 能源系统日前优化调度方法， 其特征在于， 所述 步骤2)具体为： 根据影响风电出力的环境因素和历史负荷数据， 利用建立的预测网络结构对负荷进行 训练和预测， 输出日前的负荷需求预测值。 4.根据权利要求3所述的一种电热综合 能源系统日前优化调度方法， 其特征在于， 所述 建立的网络结构包括依次连接的CNN层、 GRU网络、 Attention机制层； 网络结构的输入为一 个采样时刻下的风速、 光照、 温度和负荷， Attention层的输出为日前各个调度时段的负荷 预测值： k时刻系统用电负荷 热负荷功率 5.根据权利要求1所述的一种电热综合 能源系统日前优化调度方法， 其特征在于， 所述 电热综合能源系统包括电力系统和热力系统， 二者通过热电机组进行耦合， 热力系统由热 电机组和电加热锅炉为热负荷提供热能， 电力系统由热电机组、 常规发电机组和风机为电 负荷提供电能， 同时， 系统中还包括储能系统用于存储和释放电热综合能源系统的电能， 分 别建立各部分的机组模型。 6.根据权利要求1所述的一种电热综合 能源系统日前优化调度方法， 其特征在于， 所述 各部分的机组模型包括： (1)热电机组运行模型 其中， 为第i套CHP机组k时刻发电功率， ηGT为CHP机组中燃气轮机综合转化效率， Hng为天然气高热值， 为第i套CHP机组k时刻消耗的天然气流量， 定 热电比模式下， CHP 机组热功率与机组输出电功率有关， 可表示 为：权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115544856 A 2其中， 为CHP机组在k时刻的热功率； cCHP为CHP机组热电比； (2)电加热锅炉热运行模型 其中， 为第i台电锅炉在k时刻的热功率， ηEB为电锅炉的电热转换效率， 为第i 台电锅炉k时刻用电功率； (3)常规发电机组运行模型 其中， 表示k时刻第i台常规发电机组的煤耗， 表示常规发电机组的发电功率， ai， bi， ci表示与机组运行相关的系数； (4)储能系统模型 电热综合 能源系统调度中， 储能系统具有响应速度 快的特点能够补偿系统在干扰下的 功率平衡偏差， 是系统中的重要组成部分； 储能系统充、 放电功率模型 可描述为： 其中， 为第i个储能系统在k 时刻的容量， ΔT表示单位调度时间间隔； 为储能系 统k时刻充放电功率； ηc与 ηd分别为储 能系统充电、 放电效率； 为储能系统k时刻充放电 状态， 储能系统充电时 放电时 (5)设备运行约束 电热综合 能源系统内各部分机组设备在运行各时刻需满足自身功率上下限约束， 表示 为： 其中， 分别 表示第i台常规发电机组、 CHP机组、 风电机组、 储能设备、 电锅炉的运行功率上下限值；权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115544856 A 3