(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 202210835595.7
(22)申请日 2022.07.15
(71)申请人 浙江大学
地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘
路866号
(72)发明人 尹逊虎 叶承晋 丁一 宋永华
(74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公
司 33200
专利代理师 林超
(51)Int.Cl.
G06Q 10/06(2012.01)
G06Q 10/04(2012.01)
G06Q 50/06(2012.01)
(54)发明名称
基于数据中心的电-热综合能源系统协调调
度方法
(57)摘要
本发明公开了一种基于数据中心的电 ‑热综
合能源系统协调调度方法。 方法包括: 构建电 ‑热
综合能源系统, 获取运行数据以及数据中心的电
能调节能力和热能生产能力; 建立电 ‑热目标优
化模型, 输出数据中心的耗电调节 量和热能生产
量的期望值; 使用自调度方法获得耗电调节量和
热能生产量的实际值; 建立自调度约束条件, 将
耗电调节量和热能生量的实际值输入自调度约
束条件中, 若自调度约束条件成立, 则进行调度;
若不成立, 则进行重调度, 直至自调度约束条件
成立, 进行调度, 实现电 ‑热综合能源系统的协调
调度。 本发明适用于基于数据中心的电 ‑热综合
能源系统协调调度, 有助于提升系统的灵活性并
促进新能源的消纳。
权利要求书4页 说明书8页 附图1页
CN 115146985 A
2022.10.04
CN 115146985 A
1.一种基于数据中心的电 ‑热综合能源系统协调调度方法, 其特征在于: 包括如下步
骤:
步骤1: 构建电 ‑热综合能源系 统, 电‑热综合能源系统中包括若干数据中心, 各个数据
中心获取电 ‑热综合能源系统的电能并向电 ‑热综合能源系统输送热能; 获取电 ‑热综合能
源系统运行时的运行 数据以及各个数据中心的电能调节能力和热能生产能力;
步骤2: 根据电 ‑热综合能源系统 的运行数据以及各个数据中心的电能调节能力和热能
生产能力, 在考虑电 ‑热综合能源系统的约束条件的情况下建立电 ‑热目标优化模型, 通过
电‑热目标优化模型输出每 个数据中心的耗电调节量的期望值和热能生产量的期望值;
步骤3: 根据各个数据中心的耗电调节量的期望值和热能生产量的期望值, 使用自调度
方法获得 各个数据中心的耗电调节量的实际值和热能生产量的实际值;
步骤4: 通过各个数据中心 的耗电调节量的期望值和热能生产量的期望值建立数据中
心的自调度约束 条件, 将各个数据中心的耗电调节量的实际值和热能生量的实际值输入自
调度约束条件中, 若自调度约束条件成立, 则将各个数据中心的耗电调节量的实际值和热
能生量的实际值分别作为各个数据中心的耗电调节量和热能生产量; 若自调 度约束条件不
成立, 则进 行重调度, 直至自调度约束 条件成立, 将此时的各个数据中心的耗电调节量的实
际值和热能生量的实际值分别作为各个数据中心的耗电调节量和热能生产量, 实现电 ‑热
综合能源系统的协调 调度。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据中心的电 ‑热综合能源系统协调调度方法, 其特
征在于: 所述的步骤1中, 电 ‑热综合能源系统还包括电网、 热网和若干热电联产机组, 电网
包括若干电力节点、 若干输电线路、 若干火力发电机组和若干新能源发电机组, 每两个电力
节点之间通过一个输电线路相连接, 每个火力发电机组和每个新能源发电机组分别均通过
一个输电线路连接一个电力节点, 每个热电联产机组通过连接自身的一个输电线路向电网
输送电能, 每个数据中心通过连接自身的一个输电线路从电网获取电能; 热网包括若干热
力节点和若干输热管道, 每两个热力节点之间通过一个输热管道相连接, 每个热电联产机
组通过连接自身的一个输电线路向热网输送热能, 每个数据中心通过连接自身的一个输热
管道向热网输送热能, 每 个数据中心位于一个电力节点和一个热力节点之间。
3.根据权利要求2所述的一种基于数据中心的电 ‑热综合能源系统协调调度方法, 其特
征在于: 所述的新能源发电机组具体为 风电场。
4.根据权利要求3所述的一种基于数据中心的电 ‑热综合能源系统协调调度方法, 其特
征在于: 所述的步骤2中, 电 ‑热综合能源系统的运行数据包括电网中每个电力节电的电力
节点负荷和每个输电线路的输电线路容量上限以及热网中每个热力节点的热力节点负荷
和每个输热管道的长度;
根据电‑热综合能源系统 的运行数据以及各个数据中心的电能调节能力数据和热能生
产能力数据, 在考虑电 ‑热综合能源系统的约束条件的情况下建立电 ‑热目标优化模型, 具
体如下:
其中, NT表示调度总时间, ΨIDC、 ΨEG、 ΨCHP和Ψw分别表示所有数据中心、 火力发电机组、权 利 要 求 书 1/4 页
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2热电联产机组和风电场的集合; Ci()表示数据中心i的能量代价函数, Cg()表示火力发电机
组g的发电代价函 数, Ck()表示热电联产机组k的发电和发热代价函 数, Cw()表示风电场w的
弃风惩罚函数; ΔPit和
分别表示在t时刻下数据中心i的耗电调节量的期望值和热能生
产量的期望值;
表示在t时刻下火力发电机组g的发电量, Pkt和
分别表示在t时刻下热
电联产机组k的发电量和发热量;
表示在t时刻下风电场w的风能消纳量;
数据中心i的能量代价 函数具体如下:
其中, riP和riH分别表示数据中心i的单位电能调节 代价和单位热能生产代价;
通过电‑热目标优化模型输出各个数据中心i的耗电调节量的期望值ΔPit和热能生产
量的期望值
5.根据权利要求3所述的一种基于数据中心的电 ‑热综合能源系统协调调度方法, 其特
征在于: 所述的电 ‑热综合能源系统的约束条件具体如下:
a)元件约束:
0≤ΔPit≤ΔPitmax,
其中, ΔPitmax表示在t时刻下数据中心i的电能调节能力,
表示在t时刻下数据中
心i的热能生产能力;
表示火力发电机组g的发电容量;
和
分别表示热电
联产机组k的发电容量和发热容量, ηk表示热电联产机组k的热电转换系数;
表示在t
时刻下风电场w的最大 可用风电;
元件包括各个数据中心、 火力发电机组、 热电联产机组和风电场;
b)电网运行约束, 针对电网中的电力节电b和连接电力节电b的输电线路l, 具体如下:
0≤Flt≤Flmax
Vbmin≤Vbt≤Vbmax
其中, ΨC,b表示连接电力节点b的各个元件的集合, ΨN,b表示连接电力节点b的电网中
的各个电力节点的集合;
表示电力节点b的电力节电负荷; Vb和Vs分别表示电力节点b
和电力节点s的电压, Gbs和Bbs分别表示电力节 点b和电力节点s之间的电导和电纳; θb和 θs分权 利 要 求 书 2/4 页
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专利 基于数据中心的电-热综合能源系统协调调度方法
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