(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 202111616005.3 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 深圳供电局有限公司 地址 518000 广东省深圳市罗湖区深南 东 路4020号电力调度通信大楼 (72)发明人 焦丰顺　李铎　张杰　赖昭阳　 蒋晓慧　练舒　李宝华　张瑞锋　 (74)专利代理 机构 深圳汇智容达专利商标事务 所(普通合伙) 44238 代理人 徐文城 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种天然气和电力互补能源管理系统 (57)摘要 本发明涉及一种天然气和电力互补能源管 理系统， 包括日前调度优化模块和实时调度优化 模块； 所述日前调度优化模块包括日前预测单 元、 日前能源分配单元， 所述日前预测单元用于 预测次日能源负荷曲线， 所述日前能源分配单元 用于根据所述次日能源负荷曲线优化次日的气 电互补能源分配方案， 所述实时调度优化单元包 括实时预测单元、 实时能源分配单元， 所述实时 预测单元用于预测当日短期能源负荷曲线， 所述 实时能源分配单元用于根据所述当日短期能源 负荷曲线优化当日短期的气电互补能源分配方 案， 本发明可以充分促进天然气电互补能源系统 中的多能互补。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114254835 A 2022.03.29 CN 114254835 A 1.一种天然气和电力互补能源管理系统， 其特征在于， 包括日前调度优化模块和实时 调度优化模块； 所述日前调度优化模块包括日前预测单元、 日前能源分配单元， 所述日前预测单元用 于预测次日能源负荷曲线， 所述日前能源分配单元用于根据所述次日能源负荷曲线优化次 日的气电互补能源分配方案， 包括次日燃气轮机发电机组出力、 次日气源节点天然气注入 流量、 次日天然气网络可调节点气压； 所述实时调度优化单元包括实时预测单元、 实时能源分配单元， 所述实时预测单元用 于预测当日短期能源负荷曲线， 所述 实时能源分配单元用于根据所述当日短期能源负荷曲 线优化当日短期的气电互补能源分配方案， 包括当日短期燃气轮机发电机组出力、 当日短 期气源节点天然气注入方案、 当日短期天然气网络可调节点气压 。 2.根据权利 要求1所述的系统， 其特征在于， 日前调度的优化目标函数F1(x)包括： 最大 化运行利润函数maxf1、 最大化能源利用效率函数maxf2、 最大化天然气管网储气备用函数 maxf3； 其中， N为天然气管网的组成部分的总数， i表示天然气管网的第i个组成部分， Fin为供 能收入， Fom为运行维护成本， Fel为电力成本， Fga为燃气成本， Fde为设备折旧成本； C表示气电 互补综合能源系统一次能源消耗， Wi、 Qi和Ri分别表示天然气管网的第i个组成部分 的电功 率、 热功率和制冷功率； G3表示天然气管网的管道集合， LRi(k)表示天然气管网的第i个组成 部分的储气备用的第k条天然气管道， S(k)表示第k条天然气管道的运行状态， 其为可以运 行或不可以运行两个 状态值中的一个。 3.根据权利 要求2所述的系统， 其特征在于， 实时调度的优化目标函数F2(x)包括： 最大 化运行利润函数maxf1、 最大化能源利用效率 函数maxf2、 最小化能量交换偏移mi nf3： 其中， P1(t)为日前调度优化模型中的能量消耗过程中的Wi、 Qi、 Ri之和的中间求解值， P2 (t+Δt)为能量交换实际值， t为时间， 能量消耗过程 为t＝1变化至t＝T， Δt＝1秒。 4.根据权利要求3所述的系统， 其特征在于， 所述日前调度的优化目标函数F1(x)和 实 时调度的优化目标函数F2(x)均满足以下约束 条件， 包括： 功率传输约束、 天然气运行约束， 发电机组出力约束、 发电机组爬坡约束、 天然气管道流 量约束、 天然气发电机组容 量约束；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114254835 A 2所述功率传输约束为： 其中， PL,max为电力系统线路L的最大功率潮流上限； 为线路L的输入功率区间； 所述天然气运行约束为： Fs,m+FP2G,m+CG,m‑FD,m‑FGPG,m‑Fm＝0 其中， FP2G,m是天然气节点的电转气设备注入的天然气； FD,m是天然气节点的天然气负荷 需求； FGPG,m是天然气节 点天然气发电机消耗 天然气流量； Fm是天然气节 点注入天然气流量； Fs,m是天然气节点处气源流 量； CG,m为天然气系统节点的天然气负荷削减量； 所述天然气管道流 量约束为： 其中， Cmn是天然气传输管道m ‑n的weymouth常数； πm、 πn分别为天然气节点的m、 n的气压 值； Fmn是天然气管道m ‑n的天然气流 量； 所述天然气发电机组的容 量约束为： FGPG,min,m≤FGPG,m≤FGPG,max,m 其中， FGPG,min,m和FGPG,max,m分别为天然气节点的天然气发电机消耗天然气流量的下限和 天然气发电机消耗天然气流 量的上限。 所述天然气发电机组容 量利用率 为： 其中， GCUk和Pr,GPG,k分别为天然气发电机组装置的容量利用率和装置额定容量； PGPG,k为 天然气发电机装置的实际出力值； Gs,k是天然气发电机装置处于运行状态的状态集 合； 所述发电机组出力约束为： 其中， 为k发电机组t时刻的发电出力； 和 分别为最小出力和最大发电出 力； 所述发电机组爬坡约束为： 其中， 为k发电机组t ‑1时刻的发电出力； 和 为k发电机组出力的 最大上升速率和最下降速率。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114254835 A 3