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申请/专利权人：国网上海市电力公司;上海电力大学

摘要：本发明公开了一种提高配电网韧性的园区综合能源系统规划方法，包括步骤1，建立微网能源的综合优化规划数学模型，步骤2确定约束条件，其中约束条件包括容量约束条件、机组爬坡约束条件、运行约束条件、储能装置容量与功率约束条件和韧性指标约束条件。本发明能够提升电网韧性，减少灾难性天气对电网的影响。

主权项：1.一种提高配电网韧性的园区综合能源系统规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立微网能源的综合优化规划数学模型：maxF＝f1x-f2x-f3xs.t.gx＝0hx≤0式中：f1为园区的韧性支撑收益；f2为园区能源配置年等值投资成本，f3为园区年运行成本，h1x、g1x分别为能源优化配置的等式约束和不等式约束；其中，所提出的电网韧性支撑的园区韧性收益计算如下： 式中，kp为由电网支付给园区的收益系数，为实时电价的倍数，即kp＝rgkg；ENn，t为韧性场景n下t时段园区对电网的韧性支撑电负荷量，当园区系统发电量不满足负荷需求，则ENn，t＝0；相反，若园区内供应电量大于需求电量时，ENn，t＞0，为园区的多余可供电量； 式中：Mi为i类分布式能源配置数量；依次为光伏电池板、燃气锅炉、双工况机组、制冷机组、和储电、储热、储冷设备；i类分布式能源的选型确定，i＝1-7，配置数量Mi为整数，i＝1-4，根据园区自身的负荷情况，有Mi，minMiMi，max，i＝1-4，Ci为分布式能源i单位容量初始投资，单位为元kW；r为折现率；yi为分布式能源i的工程寿命，单位为年；Cbuy.t和COM.t分别为t时段购能成本和运行维护费用，单位为元；Cgas，t为燃气价格，单位为元m3；Ln为天然气低热值，取9.7kWm3；ηtbl为微型锅炉供热效率；Cele，t为园区从电网购电电价；Pgrid，t为园区从电网购电功率；步骤2，确定约束条件，具体包括：步骤2.1，确定容量约束条件Pgrid.maxηT+PPV.maxηPV+Pe.dis.maxηe.dismaxPe.tPe2cl.RU.max+Pe2cl.RUDD.max+Pcl.dis.maxηcl.dismaxPcl.tPth.dis.maxηth.dis+Pbl.maxmaxPth.t步骤2.2，确定机组爬坡约束条件 |Pth.t-Pth.t-1|≤|Pth.dis.tηth.dis+Pbl.t-Pth.dis.t-1ηth.dis+Pbl.t-1|式中：Pe.t为t时刻电负荷；Pcl.t为t时刻冷负荷；Pth.t为t时刻热负荷；步骤2.3，运行约束条件，具体包括：步骤2.3.1，确定光伏发电约束条件 式中，PPV.t为t时刻光伏输出功率；fPV为降额系数；N为光伏板数量；PRPV为单个光伏板额定功率；It为t时刻光照强度；ISTC为标注测试条件下光照强度；TSTC为标准测试温度；Tcell.t为t时刻光伏板表面温度；PPV.max光伏发电出力最大值；步骤2.3.2，确定燃气锅炉约束条件 式中，Pbl.t为t时刻输出热功率；ηbl.t为t时刻转化效率；Gbl.t为t时刻输入天然气功率；Pbl.minPbl.max分别为最小最大输出热功率限制；步骤2.3.3，确定离心式制冷机组约束条件 其中Pe2cl.RU.t为t时刻制冷功率；Pe.RU.t为t时刻输入电功率；EERRU为制冷系数，Pe.RU.minPe.RU.max分别为最小最大输入制冷功率限制；步骤2.3.4，确定双工况机组约束条件 其中Pe2cl.RUDD.t为t时刻制冷功率；Pe.RUDD.t为t时刻输入电功率；EERRUDD.cl为制冷系数；Pe2ic.ch.t为制冰功率；EERRUDD.ic为制冰系数；Pe.RUDD.minPe.RUDD.max为最小最大输入电功率；Pe2cl.RUDD.max为最大制冷功率；Pe2ic.ch.max为最大制冰功率；vcl为制冷状态，1为制冷，0为制冰；运行功率平衡约束如下： 考虑储电装置充放能过程，建立荷-储互补协调约束如下 Ee.min≤Ee.t≤Ee.emax0≤Pe.ch.t≤uePe.ch.max0≤Pe.dis.t≤1-uePe.dis.max式中：Ee.t、Ee.min、Ee.max分别为t时段储电装置的储电量、储电装置的最小容量和最大储电容量，单位为kW；Pe.ch.max、Pe.dis.max分别为储电装置的最大充、放电功率，不超过0.2倍容量，单位为kW；为保证储能收益增加约束如下：ΔCele.t·Wd.t+λ·WL.t≤Cx.s·Ex.max+Wd.t·Cx.m式中，ΔCele.t充放能电价差；Wd.t放能功率；WL.t负荷损失；Cx.s单位储能成本；Cx.m单位维护成本；若储能收益小于储能成本则Ex.max＝0；步骤2.4，确定储能装置容量与功率约束条件；Ce.s.min≤Ce.s≤Ce.s.max，Ce.s∈NCth.s.min≤Cth.s≤Cth.s.max，Cth.s∈NCcl.smin≤Ccl.s≤Ccl.smax，Ccl.s∈Nλe.sPe.s＝Ce.s，λe.s＝1，2…λth.sPth.s＝Cth.s，λth.s＝1，2…λcl.sPcl.s＝Ccl.s，λcl.s＝1，2…式中，Ce.s、Cth.s、Ccl.s分别为电储能热储能和冷储能规划容量均为整数；Ce.s.min、Cth.s.min、Ccl.s.min分别为电储能热储能和冷储能最小容量；Ce.s.max、Cth.s.max、Ccl.s.max分别为电储能热储能和冷储能最大容量；Pe.s、Pth.s、Pcl.s分别为电储能热储能和冷储能规划功率；λe.s、λth.s、λcl.s分别为电储能热储能和冷储能规划容量功率之比根据储能设备型号可调整数值；步骤2.5，确定韧性指标约束条件；Wmin≤W≤Wmax式中，Wmin和Wmax分别为韧性场景熵值最小值和最大值。

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