[发明专利]一种考虑多能源耦合特性的工业园区配电网协同规划方法

权利要求书

1.一种考虑多能源耦合特性的工业园区配电网协同规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 对工业园区用户规模和产业发展概况进行调研收资；

S2. 对工业园区进行用能需求预测；

S3. 建立综合能源多能耦合资源出力特性模型；

S4.根据工业园区能源特性，构建规划方案目标函数，并建立能源资源约束条件；

所述步骤S4的目标规划函数为双层规划模型，其中，上层模型用于计算综合能源系统投资成本，决策的因素为企业投资和能源公司初始建设和维护投资，下层模型用于计算工业园区能源互联网系统运行成本和电力交换成本之和，决策因素为能源互联网状态耦合关系和出力系数；

所述上层模型的参数定义如下：

其中，C_Grid、C_chp、C_GF、C_ES和C_EV分别为公共电网、冷热电联产、风光系统、储能系统和充电设施装置的投资成本和维护成本，为区域能源站合集；、、、和分别为域单元i的公共电网、热电联产、风光系统、储能系统和充电设施装置的容量，k₁、k₂、k₃、k₄、k₅分别为相应的投资年值化系数，、、、和分别为其单位容量建设成本，、、、和分别为其单位容量维护成本；

根据所述上层模型的参数，上层模型的函数表达式如下：

其中，f_up为综合能源系统总投资成本；

下层模型的参数定义如下：

其中，为综合能源系统机组发电成本，为电力交换成本，为区域发电机合集，P_Gi为机组的有功功率，、、分别为发电的燃料成本系数取值，和为系统向区域外的售电价和购电价，T为调度运行总时间，、分别为系统在时段t的售电量和购电量；

根据所述上层模型的参数，下层模型的函数表达式如下：

其中，f_down为工业园区综合能源系统机组发电成本和电力交换成本之和；

所述、、、、、和分别对应的能源系统及装置均满足能源供需平衡约束条件、储能设备运行约束条件和园区供能设备约束条件；

所述能源供需平衡约束条件的表达式如下：

其中，为t时段园区并联联络线功率，N为园区内设备总数量，为第n种设备在t时段发电功率，为t时段工业区内电负荷需求，为t时段内园区第j种设备的耗电功率，为在t时段内园区第j种设备的供热能量；为园区t时段内的热负荷需求；为t时段园区内第j种设备供冷能量；园区t时段内的冷负荷需求；

所述储能设备运行约束条件的表达式如下：

其中，为工业园区热储能设备的容量，和为第i台储能设备输出功率最大和最小值，H_i为工业园区热储能装置容量，和为第i台储能设备输出容量的最大和最小值；

所述园区供能设备约束条件的表达式如下：

其中，、分别为工业园区内第j种设备供热能量的最大和最小出力，、分别为第j种设备的减少出力和增加出力的爬坡速度；为t时段工业园区第j种设备供热能量；为t-1时段工业园区第j种设备供热能量；

S5. 根据综合能源资源耦合特性分析，对用户需求与能源出力特性、经济特性、能源利用效率进行分析资源匹配；

S6. 对综合能源规划方案进行经济社会效益评估，得到综合能源协同最终方案。