[发明专利]计及电转气规划的多能互补园区能源优化配置方法

权利要求书

1.计及电转气规划的多能互补园区能源优化配置方法，其特征在于，其优化配置步骤如下：

(1)构建包含能量生产、转换、传输、储存和利用单元的多能互补园区，所述能量转换单元包含电转气设备；

(2)对于多能互补园区，以年费用最小为上层目标函数，以年运行费用最小、年供能效率最高以及风光出力利用率最优为下层目标函数，根据能量生产、转换、传输、储存和利用单元的约束条件，建立了双层多目标优化配置模型；

(3)对于双层多目标优化配置模型，采用基于模糊隶属度和方差赋权的改进免疫遗传算法对模型进行嵌套求解；根据求解结果确定双层多目标优化配置模型优化配置方案；

所述能量生产单元通常包括风电、光伏、微型燃气轮机和燃气锅炉；

所述能量转化单元则含有热泵、空调机、热交换器、电制冷机、吸收式制冷机以及电转气设备；

所述能量存储单元包括电储能装置、热储能装置、蓄冷装置和储气装置；

所述能量利用单元则为园区内电负荷、热负荷和冷负荷；

构建包含能量生产、转换、传输、储存和利用单元的多能互补园区，其上层目标函数为

C_year＝C_inves+C_fuel+C_grid+C_opera+C_envir (1)

式中：C_year，C_inves，C_fuel，C_grid，C_opera，C_envir分别为多能互补园区年费用、设备投资费用、燃料费用、与电网交互成本、运行维护成本以及环境成本；N_I为投资设备的种类；分别为设备i的单位容量投资成本、安装容量和安装因子，其中，若安装该设备，否则为0；为设备i的现值系数，r_i^equ，Lf_i^equ分别为设备i的贴现率和全寿命周期；N_J为规划周期内总天数；N_T为典型日的总时段数；P_t^Gas，P_t^P2G_out，P_t^grid，P_t^MT，Q_t^GB，η^GB，分别为典型日内时刻t与天然气网交互的功率、电转气设备输出的天然气功率值、与电网交互的电功率、设备i的输出功率、微型燃气轮机、燃气锅炉的电/热功率值和其效率以及与电网交互功率因子，其中，若P_t^grid＞0，则反之为0；Δt为时间间隔，在这里取为1h；η_Gas为天然气网的功率传输效率；C_gas，v_LHV分别为天然气购买价格和天然气燃烧的低热值；ξ_P2G，C_P2G分别为电转气过程中生产单位天然气所需的CO₂系数和CO₂价格；C_t,sale，C_t,buy分别为时刻t电网分时售电和购电电价；为设备i的单位容量运行维护费用；N_U为污染物种类数；R_u为污染物u的环境价值；分别为微型燃气轮机、燃气锅炉和与电网交互功率下污染物u的排放强度；η_grid为电网传输效率；为污染物CO₂的环境价值；为电转气过程中CO₂消耗强度。