[发明专利]基于通用能量母线的综合能源系统时序能量流计算方法

权利要求书

1.一种基于通用能量母线的综合能源系统时序能量流计算方法，其特征在于，包括：

对于给定的综合能源系统，输入所述综合能源系统中包含的能源设备的能源形式、能源设备类型、拓扑连接关系，供能设备的输出功率曲线，负荷的输入功率曲线，储能设备的输入输出功率曲线，储能设备及转换环节的效率和能效比，以及能量母线上的分配系数；

根据给定的所述综合能源系统，将所述综合能源系统中的能量流汇集点按能量形式进行分类，并建立对应的能量母线模型；将所述综合能源系统中的能源设备按源设备模型、转换设备模型、储能设备模型以及负荷模型进行分类；根据各所述能源设备的输入输出能量形式以及所述综合能源系统中的实际能量流路径，将分类后的能源设备与各自对应的能量母线模型进行连接，形成综合能源系统通用能量母线模型；

建立所述综合能源系统中可再生能源设备的时序模型、负荷的时序模型以及储能设备的时序模型；

依据所述综合能源系统的结构及参数，建立基于通用能量母线的综合能源系统时序能量流数学模型，所述基于通用能量母线的综合能源系统时序能量流数学模型包括：母线功率平衡方程、转换设备方程以及分配系数方程；

综合所述母线功率平衡方程、所述转换设备方程以及所述分配系数方程，得到基于通用能量母线的综合能源系统时序能量流的最终数学表达形式；

对所述最终数学表达形式进行求解，得到所述综合能源系统中各个支路上的时序能量流。

2.根据权利要求1所述的基于通用能量母线的综合能源系统时序能量流计算方法，其特征在于，所述可再生能源设备的时序模型具体为时序仿真期间的出力曲线；所述负荷的时序模型具体为时序仿真期间的负荷曲线；所述储能设备的时序模型具体包括：电储能模型和热储能模型；

其中，所述电储能模型具体为：

其中，为t时刻所述电储能设备的存电量，为t时刻所述电储能设备的充电功率，η_ES,C为所述电储能设备的充电效率，为t时刻所述电储能设备的放电功率，η_ES,D为所述电储能设备的放电效率，Δt为计算步长；

所述热储能模型具体为：

其中，为t时刻热储能设备的储热量，ε_HS为所述热储能设备的自放热率，为t时刻所述热储能设备的蓄热功率，为t时刻所述热储能设备的放热功率，Δt为计算步长。

3.根据权利要求1所述的基于通用能量母线的综合能源系统时序能量流计算方法，其特征在于，所述母线功率平衡方程具体为：

Av^t＝0

其中，A为支路-母线关联矩阵，v^t为t时刻所述综合能源系统中各支路上的能量流组成的向量，A_mn为矩阵A中的元素；

所述转换设备方程具体为：

Bv^t＝0

其中，B为支路-转换设备关联矩阵，B_kn为矩阵B中的元素，η_k为转换设备k的效率；

所述分配系数方程具体为：

Cv^t＝0

其中，C为支路-母线分配系数关联矩阵，C_mn为矩阵C中的元素，α_mn为支路n在母线m上的分配系数。

4.根据权利要求1所述的基于通用能量母线的综合能源系统时序能量流计算方法，其特征在于，所述最终数学表达形式具体为：

其中，A为支路-母线关联矩阵，B为支路-转换设备关联矩阵，C为支路-母线分配系数关联矩阵，v^t为t时刻所述综合能源系统中各支路上的能量流组成的向量。