申请/专利权人：国网能源研究院有限公司;国网上海市电力公司经济技术研究院

申请日：2022-03-08

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN114742269B

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06F30/20;G06F111/04;G06F119/06;G06F119/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.07.29#实质审查的生效;2022.07.12#公开

摘要：本发明提供了一种考虑多能耦合转换的园区综合能源系统顶层设计方法及装置，其特征在于，包括：根据园区建设的关键影响因素确定园区综合能源影响因子的权重；确定园区综合能源建设模式及供需结构；根据供需结构建立园区内电负荷时序模型、冷热负荷时序模型以及分布式电源时序模型；基于影响因子权重、电负荷时序模型、冷热负荷时序模型以及分布式电源时序模型建立综合能源系统能量供应方案；确定综合能源系统能量供应方案的约束条件，求解综合能源系统能量供应方案的最优解。本发明通过对综合能源系统中多能转换等环节进行统一设计，将充分发挥不同能源形式的互补特性和协同效应，进而提升系统灵活性、可再生能源消纳能力和系统综合能效。

主权项：1.一种考虑多能耦合转换的园区综合能源系统顶层设计方法，其特征在于，包括：步骤S1.根据园区建设的关键影响因素确定园区综合能源影响因子的权重；步骤S2.确定园区综合能源建设模式，根据所述建设模式确定园区综合能源的供需结构；步骤S3.根据所述供需结构建立园区内电负荷时序模型、冷热负荷时序模型以及分布式电源时序模型；步骤S4.基于所述影响因子权重、电负荷时序模型、冷热负荷时序模型以及分布式电源时序模型建立综合能源系统能量供应方案；步骤S5.确定所述综合能源系统能量供应方案的约束条件，基于所述约束条件求解所述综合能源系统能量供应方案的最优解；所述步骤S1具体包括：获取对所述关键影响因素的打分信息，基于所述打分信息对园区综合能源影响因子进行排序，并通过采用归一法计算各类园区综合能源影响因子的权重；所述步骤S2具体包括：确定所述园区综合能源建设模式：若为新建园区，采取自上而下的园区综合能源建设模式，若为老旧园区，则采取自下而上的园区综合能源建设模式；确定园区综合能源的能源需求总量、终端消费结构以及分布式能源和受入能源情况；所述步骤S3具体包括：建立区域内电负荷时序模型，具体包括：选取典型园区的典型电负荷，根据特定采样频率采集全年电负荷数据，形成全年的典型设备的电负荷时序曲线ei；统计园区内参与综合能源系统设计的各典型电负荷设备的数量，将各典型设备的电负荷时序曲线进行叠加，形成全年园区内电负荷时序曲线E，其中，曲线E上每个点Ei通过公式1获取：Ei=∑kiei公式1；其中，ki为各典型电负荷设备的数量；建立区域内热、冷负荷时序模型，具体包括：选取典型园区的典型热、冷负荷，根据特定采样频率采集全年热、冷负荷数据，形成全年的典型设备的热、冷负荷时序曲线hi；统计区域内参与综合能源系统设计的各典型热、冷负荷设备的数量，将各典型设备的热、冷负荷时序曲线进行叠加，形成全年园区内热、冷负荷时序曲线H；曲线H上每个点Hi通过公式2进行获取：Hi=∑kihi公式2；其中，ki为各典型热、冷负荷设备的数量；建立区域内分布式电源的时序模型，具体包括：选取典型园区内参与综合能源系统建设的全部分布式电源，根据特定采样频率采集全年分布式电源的数据，形成全年的典型分布式电源出力的时序曲线gi；所述步骤S4具体包括：根据综合能源系统全寿命周期内总成本通过公式3建立经济性目标函数； 公式3；其中，Bi为第i种供储能源设备的初始投资费用；Fi为第i种供储能设备每年的运行维护费用；Y为整个系统的工程寿命年；RVi为第i种供储能设备残值；NP为一年内第p类能源需求的天数；OCecop,j为第p类能源需求期的第j种能源在经济性准则下系统典型日运行成本；根据综合能源全寿命周期内污染物排放量最低通过公式4建立环保性目标函数； 公式4；其中OCp,jenv为第p类能源需求期第j种能源在环保性准则下系统典型日运行环节成本；根据所述经济性目标函数、环保性目标函数以及所述园区综合能源影响因子的权重通过公式6建立综合能源系统能量供应方案； 公式6；其中为经济特性影响因子权重，为环保特性影响因子权重；所述步骤S5具体包括：通过公式7确定初期投资成本约束； 公式7；其中，Imax为最大初期投资成本；通过公式8确定环节成本约束； 公式8；其中，E为环境污染治理费用，Emax为最大允许环境污染治理费用；通过公式9、公式10以及公式11确定最大负荷约束； 公式9；其中，LDmax为区域内设计电负荷，S为安全系数，Pjmax为第j种供电设备的最大供电功率； 公式10；其中LHmax为区域内设计热负荷，S为安全系数，Qjmax为第j种制热设备的最大供热功率； 公式11；其中，LCmax为区域内设计冷负荷，S为安全系数，Qjmax为第j种制冷设备的最大供冷功率；通过公式12确定备用容量约束； 公式12；其中，R为系统备用容量，Rmin为系统最小备用容量，备用容量负荷包括冷、热、电负荷；通过公式13确定可靠性约束； 公式13；其中为系统失负荷概率，为系统最大失负荷概率。

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