[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

说明书

本发明涉及计及电转气规划的多能互补园区能源优化配置方法，属于分布式能源规划领域。本发明计及P2G设备，兼顾多能互补园区综合能源系统经济性、环保性和可靠性等影响的含多种供能设备在内的双层多目标优化配置模型。结合相关实例，验证了所提优化配置模型的正确性和可行性。通过对比不同供能策略下的优化配置结果，得到了电/热/冷多能流协调互补配置较传统供能模式有利于减小系统供能成本，提高了各类供能指标性能；并且P2G设备的加入使得供能系统各项指标性能均有所改善，实现了供能系统电/热/冷/气多能流的协调互补利用。

技术领域

本发明属于分布式能源规划领域，具体涉及计及电转气规划的多能互补园区能源优化配置方法。

背景技术

日益增长的用能需求和分布式能源(distributedgeneration,DG)的不断接入，对传统多能互补园区的能源配置产生了一定影响。其综合供能中心的合理配置不仅可以减少能量传输过程中的损耗，消纳更多的DG，而且可以实现电/热/冷多能流协调规划。但是，对于目前多能互补系统的优化配置研究，大多以某一种设备类型为核心或者少数几种确定的设备组成系统结构，并未充分考虑系统设备类型的多样性，并且目标函数过于单一化，一般只是从经济性方面进行相关讨论，并未计及系统的供能效率和DG出力利用率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种计及电转气规划的多能互补园区能源优化配置方法，旨在综合多能互补园区电/热/冷能流差异和电转气(powertogas,P2G)设备的能量转换和时空平移特性，完成能源的优化配置。

为了解决上述技术问题，本发明所述技术方案为：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。

进一步的技术方案在于，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。

进一步的技术方案在于，其上层目标函数为

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