[发明专利]一种用户侧综合能源系统的供需平衡分析方法和系统

说明书

本发明提供了一种用户侧综合能源系统的供需平衡分析方法和系统，包括：根据用能负荷的历史数据，基于预定的时间尺度预测相应时间尺度的负荷需求；根据天气数据和天气数据与分布式电源供能能力的对应关系，基于预定的时间尺度预测相应时间尺度的分布式电源供能能力；根据负荷需求和分布式电源供能能力，按照时间尺度分别进行相应尺度的供需分析。该方法和系统从预设的多个时间尺度，基于预测的负荷需求和分布式电源供能能力，进行用户侧综合能源系统能量供需平衡分析，得到采取的供需平衡措施，可以校验用户侧综合能源系统设备容量配置的合理性及分析研究智慧城市能源互联下的面向供需平衡的综合调控约束。

技术领域

本发明属于综合能源系统技术领域，具体涉及一种用户侧综合能源系统的供需平衡分析 方法和系统。

背景技术

综合能源系统是一种存在多种能源交互的能源综合网络。综合能源系统是在规划、建设 和运行等过程中，对各种能源的产生、传输与分配、转换、存储、消费、交易等单元实施有 机协调与优化，进而形成的能源产供销一体化系统。综合能源系统可以通过冷/热/电耦合的 方式达到供需平衡以及对可再生能源的消纳，通过储能单元实现可再生能源的平抑。智慧城 市下的综合能源系统包括能源侧与用户侧，其中用户侧的综合能源系统是实现多能互补最有 价值的一种模式。

用户侧存在多用户和多种能源需求，因此需要通过系统内能量的传递来满足各用户的电/ 热/冷负荷需求。用户侧综合能源系统中包含了燃气轮机、光伏等清洁能源发电、燃气锅炉以 及上级电网等能量生产设备；热泵、电制冷/热机等能量转换设备；蓄电、蓄热、蓄冷等储能 装置；电网、热网及冷网等传输单元；照明、电动汽车等电能消耗设备及采暖、空调等冷热 能消耗设备；综合能源系统的典型结构如图2所示。综合能源系统是通过冷/热/电耦合的多 网络联合系统，系统内存在电、热、冷能量流，各能量流之间通过耦合单元进行协调互济， 以满足系统内各节点的电、热、冷负荷需求。

能源的供需平衡就是系统供给的发电量、制冷量和供热量满足用户对冷/热/电三种能源 的需求。由于季节差异、用能习惯等因素，不同用户对冷/热/电的需求具有各自的特点，并 呈现一定的规律性，供能设备的运行控制则应符合用能需求。由于负荷及间歇性能源都具有 季节性、时序性和随机性，因此用户侧综合能源系统的供需平衡分析应从考虑季节性特征的 长时间尺度、考虑日规律性的中时间尺度、考虑随机波动的短时间尺度来分别进行。

在供需平衡的框架和方法方面，现有的研究尚不具有完整性及系统性。在已有的电网规 划、运行控制等研究中，多是从瞬时功率平衡的角度把供需平衡作为约束条件；现有的综合 能源系统研究中，也仅仅从瞬时功率平衡的角度，分别考虑冷/热/电能的供需平衡等。

发明内容

为克服上述现有技术没有一种关系结构能够用于不同时间尺度下考虑冷/热/电耦合的供 需平衡分析的不足，本发明提出一种用户侧综合能源系统的供需平衡分析方法和系统。该方 法和系统使得用户侧综合能源系统供需平衡分析能同时考虑多种时间尺度和冷/热/电耦合，为 校验综合能源系统设备配置的合理性以及分析研究智慧城市能源互联下的面向供需平衡的综 合调控约束提供了新思路，可用于校验综合能源系统设备配置的合理性，分析研究智慧城市 能源互联下的面向供需平衡的综合调控约束，实现用能的优化供给。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种用户侧综合能源系统的供需平衡分析方法，其改进之处在于：

根据用能负荷的历史数据，基于预定的时间尺度预测相应时间尺度的负荷需求；

根据天气数据和天气数据与分布式电源供能能力的对应关系，基于所述预定的时间尺度 预测相应时间尺度的分布式电源供能能力；

根据所述负荷需求和分布式电源供能能力，按照时间尺度分别进行相应尺度的供需分析。