[发明专利]一种基于混合整数规划的能源互联网规划方法

说明书

本发明提出一种基于混合整数规划的能源互联网规划方法，包括以下步骤：S1，收集建模所需的相关数据信息；S2，根据相关数据信息的约束关系，建立能源基于混合整数规划的能源互联网模型；S3，对能源互联网模型进行线性化处理；S4，利用线性化处理好的能源互联网模型对能源互联网进行规划。本发明以系统运行成本最低为目标函数，不仅涉及电力系统问题，同时考虑了天然气系统约束，和电力、天然气系统的耦合以及两者系统对能源互联网系统运行的影响，从而实现对能源互联网系统的优化规划。

技术领域

本发明属于电力系统规划领域，尤其涉及一种基于混合整数规划的能源互联网规划方法。

背景技术

智慧城市和“互联网+”智慧能源的快速推广，极大地促进了分布式电源、电动汽车等智能用电业务的发展，客户侧的用能、储能、供能设备日益丰富，其便捷灵活的接入智慧能源网的需求日益迫切；另外，随着社会经济发展，用户对于供能的需求已经不仅仅局限于传统模式，其对多样化、个性化的互动服务需求不断增加。

面对上述对能源服务的需求，需要依托能源互联网的理念和技术体系予以解决。其中，城市能源互联网是以城市电力系统为核心，以互联网及其他前沿信息技术为基础，以分布式可再生能源为主要一次能源，与城市中天然气网络、交通网络等其他系统紧密耦合而形成的复杂多网流系统。城市能源互联网是以互联网思维和理念来变革能源基础设施，实现多种能源形式的转化和分享。

针对城市能源互联网的优化仍然面临诸多挑战：首先，目前城市中存在的分布式新能源系统无序并网及供需不平衡影响和配电网安全稳定运行。其次，利用多元化负荷等资源提高能源利用效能和电网的稳定性，同时提高用户的用能经济性，是面临的迫切问题；再次，电力企业的经营模式转换挑战。在传统电网运营模式下，供电企业不直接向能源的最终消费者提供服务和产品，无法及时了解客户内部用电情况及需求，不能满足互联网时代客户的个性化需求。最后，从业务流管理方面，现有互动增值服务方式和内容无法满足用户差异化需要，制约了客户侧智慧能源互联的发展。

因此，为结合城市能源互联网发展的需要，开展多能源灵活智能接入研究，实现多种形式能源的互联互通，需要针对能源互联网规划的建模进行深入研究。

发明内容

针对目前城市中存在的分布式新能源系统无序并网及供需不平衡，影响新能源系统和配电网安全稳定运行的问题，本发明提出了一种基于混合整数规划的能源互联网规划方法，以系统运行成本最低为目标函数，不仅涉及电力系统问题，同时考虑了天然气系统约束，和电力、天然气系统的耦合以及两者系统对能源互联网系统运行的影响，从而实现对能源互联网系统的优化规划。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种基于混合整数规划的能源互联网规划方法，包括以下步骤：

S1，收集建模所需的相关数据信息；

S2，根据相关数据信息的约束关系，建立能源基于混合整数规划的能源互联网模型；

S3，对能源互联网模型进行线性化处理；

S4，利用线性化处理好的能源互联网模型对能源互联网进行规划。

本方法利用混合整数规划方法，在考虑现有电厂、气站约束的同时，规划建设新的电厂、气站，高效、准确地完成机组、变电站、分布式电源等设施的建模计算，提高了计算精确程度，又尽可能提升了运算效率。本方法对能源互联网系统有普遍的适用性，能充分反映系统特征，并采用本发明计算给出规划、建设方案，实现了模型的高效求解。

作为优选，所述相关数据信息包括分布式电源个数、容量和电网、气网的线路特征、参数和网架结构。

作为优选，所述约束关系包括天然气网络约束、电力系统约束、电气耦合系统约束、配电站约束和目标函数。

作为优选，所述天然气网络约束包括天然气系统满足节点气流平衡约束：