[发明专利]一种多区域综合能源系统优化配置方法

权利要求书

1.一种多区域综合能源系统优化配置方法，其特征在于：

所述方法依次包括以下步骤：

步骤A、获取多区域综合能源系统的基础数据；

步骤B、基于获得的基础数据构建综合能源配电系统优化配置模型，其中，所述综合能源配电系统优化配置模型包括区域电力系统模型、区域热力系统模型和能源耦合系统模型，所述区域电力系统模型为：

上式中，P_i(t)、Q_i(t)分别为t时段节点i的有、无功注入功率，U_i(t)为t时段节点i的电压幅值，U_j(t)为t时段节点j的电压幅值，G_ij、B_ij分别为节点i到节点j之间线路的π型等值电路中的电导、电纳，θ_ij为节点i与节点j之间的相角差，θ_ij＝θ_i-θ_j，I_ij(t)为t时段节点i到节点j支路的电流幅值，I_ijmax为节点i到节点j支路的电流幅值上限，N为节点i的数量，T为总时间；

所述区域热力系统模型为：

上式中，Q_i,t为t时段节点i与第i个综合能源系统之间的流量，q_ij,t为t时段管段中从节点i流向节点j的流量，H_ex,i,t为t时段节点i与第i个综合能源配电系统之间的热能交互，c为水的比热容，T_s、T_r分别为给水温度、回水温度，H_ij,t为t时段从管段中节点i流向节点j的热能，η_ji为节点j到节点i的热损率，δ为单位长度管道热损率，l_ji为节点j到节点i的长度；

所述能源耦合系统模型为：

上式中，C_HN为热网的投资成本，C_cchp为机组投资成本，C_pump为水泵运行电费，C_ng为燃料费用，C_DN为配网交互费用，R为年成本折算系数，price_HN,fix为热网管段安装的固定费用，price_HN,var为热网管段安装的可变费用，l_i均为1km，z_i为节点i处的管段状态，N₁为节点i的数量，N_c为冷热电联供系统的数量，Ω_GT为燃气轮机的可选型号集合，Ω_GB为燃气锅炉的可选型号集合，为r型号燃气轮机的投资成本，为r型号燃气锅炉的投资成本，price_eb为电热锅炉的投资成本，x_eb,i、x_ec,i、x_ac,i分别为节点i处r型号燃气轮机、r型号燃气锅炉、电热锅炉、电制冷器、吸收式制冷器的安装状态，K_ec、K_ac分别为电制冷器、吸收式制冷器的单位容量价格，W_ec,i、W_ac,i分别为节点i处电制冷器、吸收式制冷器的容量，N_t为总时段数，η_pump,i为耗电输热比，H′_ij,t为从i节点流向节点j的管段流量，price_e,i,t为t时段节点i处的购电电价，Δt为单位时间间隔，price_ng为燃气单价，H_ng为天然气的热值，为t时段节点i处r型号燃气轮机的电出力，为r型号燃气轮机的发电效率，为t时段节点i处r型号燃气锅炉的热出力，为r型号燃气锅炉的发热效率，P_ex,i,t为t时段节点i与配网间的交互功率；

所述能源耦合系统模型的约束条件包括：

功率平衡约束：

上式中，P_load,i,t、H_load,i,t、C_load,i,t分别为t时段节点i处的电、热、冷负荷需求，Q_ec,i,t、Q_ac,i,t分别为t时段节点i处电制冷机、吸收式制冷机的制冷量，COP_ec为电制冷机的热力系数，Q_eb,i,t为t时段节点i处电热锅炉的产热量，η_eb为电热锅炉的制热效率，为t时段节点i处r型号燃气轮机的热出力，η_hr为余热回收器的回收效率，η_he为热交换器效率，COP_ac为吸收式制冷机的热力系数；

设备出力约束：

上式中，分别为r型号燃气轮机的电功率上、下限，分别为r型号燃气轮机的热功率上、下限，分别为r型号燃气锅炉的热功率上、下限，分别为r型号电热锅炉的电功率上、下限，Q_ecmax、Q_ecmin分别为电制冷机的冷功率上、下限，Q_acmax、Q_acmin分别为吸收式制冷机的冷功率上、下限，y_eb,i,t、y_ec,i,t、y_ac,i,t分别为t时段节点i处r型号燃气轮机、r型号燃气锅炉、电热锅炉、电制冷机、吸收式制冷机的运行状态；

状态变量约束：

步骤C、求解上述优化配置模型，得到多区域综合能源系统内各类设备的选型优化结果以及设备的最优运行结果；

步骤D、根据上述优化结果进行多区域综合能源系统的优化配置。