一种基于多站融合的综合能源系统优化配置方法.pdf

(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CN113722895A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202110946369.1G06F111/06(2020.01)(22)申请日2021.08.18G06F119/02(2020.01)(71)申请人国网上海市电力公司地址200122上海市浦东新区自由贸易试验区源深路1122号申请人国家电网有限公司(72)发明人唐跃中周华高洁(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人蔡彭君(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06F111/04(2020.01)权利要求书5页说明书14页附图3页(54)发明名称一种基于多站融合的综合能源系统优化配置方法(57)摘要本发明涉及一种基于多站融合的综合能源系统优化配置方法，包括以下步骤：构建融合变电站、数据中心站、储能站和新能源站的综合能源系统，建立各个能源转换设备的能源互补转换模型；建立双层协同规划模型；确定能源转换设备容量配置的约束条件和能源转换设备运行策略的约束条件；制定综合能源系统架构的评价指标；求解双层协同规划模型，得到最终的综合能源系统的配置和运行策略。与现有技术相比，本发明建立双层协同规划模型，上层模型以年规划总成本最小为目标，下层模型以日运行成本最小为目标，协同求解综合能源系统中能源转换设备的容量配置和运行策略，能够克服能源转换设备配置不合理而导致的成本增加和资源浪费。CN113722895ACN113722895A权利要求书1/5页1.一种基于多站融合的综合能源系统优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：构建综合能源系统，所述综合能源系统融合变电站、数据中心站、储能站和新能源站，获取综合能源系统中待配置的能源转换设备，建立各个能源转换设备的能源互补转换模型；建立双层协同规划模型，所述双层协同规划模型用于求解能源转换设备的容量配置及运行策略；确定能源转换设备容量配置的约束条件和能源转换设备运行策略的约束条件；制定综合能源系统架构的评价指标；基于能源互补转换模型、约束条件和评价指标求解双层协同规划模型，得到各个能源转换设备的容量配置和运行策略，得到最终的综合能源系统的配置和运行策略。2.根据权利要求1所述的一种基于多站融合的综合能源系统优化配置方法，其特征在于，所述能源转换设备包括热泵、电制冷机、吸收式制冷机、蓄热装置、储能装置和新能源站发电设备，所述新能源站发电设备包括光伏以及风力发电机，其能源互补转化模型分别为：热泵的能源互补转化模型为：其中，表示t时刻热泵的输出热功率，表示t时刻热泵消耗的电功率，δhp表示热泵的制热性能系数；电制冷机的能源互补转化模型为：其中，表示t时刻电制冷机的输出冷功率，表示t时刻电制冷机消耗的电功率，ψec表示电制冷机的制冷系数；吸收式制冷机的能源互补转化模型为：其中，表示t时刻吸收式制冷机的输出冷功率，表示t时刻吸收式制冷机消耗的热功率，ψac表示吸收式制冷机的制冷系数；蓄热装置的能源互补转化模型为：其中，分别表示t时刻蓄热装置的储热功率和放热功率，分别表示蓄热装置的储热效率和放热效率，Qh，t+1、Qh，t分别表示t+1时刻蓄热装置的储备热能和t时刻蓄热装置的储备热能，ε表示蓄热装置的自损耗系数，Δt表示调度时间段间隔；储能装置的能源互补转化模型为：2CN113722895A权利要求书2/5页其中，SOC(t)表示t时刻储能装置的荷电状态，δ表示储能装置的自放电系数；PCES、PDES分别表示储能装置的充电功率和放电功率，ηCES、ηDES分别表示储能装置的充电效率和放电效率，Esoc.st表示储能装置的额定容量，Δt表示调度时间段间隔；光伏的能源互补转化模型为：其中，Ppv表示光伏发电功率大小，Pst.max表示光伏在标准实验条件下的最大测试功率，Es表示光照强度，Es.st表示标准实验条件下的光照强度，k表示功率温度系数，To表示电池板的实际温度，Tst表示电池板在标准实验条件下的温度；风力发电机的能源互补转化模型为：其中，Pwt表示风力发电机的输出功率，Pr表示风力发电机的额定功率，v表示风力发电机组的实际风速，vci、vco、vr分别表示风力发电机的切入风速、切出风速和额定风速。3.根据权利要求2所述的一种基于多站融合的综合能源系统优化配置方法，其特征在于，所述双层协同规划模型的上层模型以综合能源系统年规划总成本f最小为目标，上层模型的目标函数为：min(f)＝min(f1+f2)其中，f表示综合能源系统的年规划总成本，f1和f2分别表示投资成本和运维成本。4.根据权利要求3所述的一种基于多站融合的综合能源系统优化配置方法，其特征