[发明专利]一种多区域综合能源系统优化配置方法

说明书

一种多区域综合能源系统优化配置方法，该方法先获取多区域综合能源系统的基础数据，再基于获得的基础数据构建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的综合能源配电系统优化配置模型，然后求解该优化配置模型，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，最后根据上述优化结果进行多区域综合能源系统的优化配置。本设计不仅提高了能源利用率、降低了系统的运行费用，而且提升了系统运行的灵活性。

技术领域

本发明属于电力系统中综合能源系统优化配置领域，具体涉及一种多区域综合能源系统优化配置方法。

背景技术

综合能源系统作为一种能源产-供-消一体化系统，可以在提高能源利用效率、减少环境污染、加强能源安全、优化能源结构方面发挥积极作用，提供有效的技术手段以降低能耗。通过建设综合能源系统，可以最佳地共享所有类型的能源，并且显著地提高多能源利用率，降低系统运行成本。综合能源系统冷-热-电综合优化配置方法作为发展综合能源系统高效利用的必备条件，一直受到国内外学者的广泛关注。但是考虑到综合能源系统中多能耦合密切，其设备类型更是多种多样，优化配置模型本质是一个多维度、多层次以及非线性的复杂规划问题，而现阶段的综合能源系统优化配置方法大多只单纯的考虑独立系统(独立系统内荷侧的热电比与源侧的热电比不匹配制约着系统高效运行)，且没有考虑网络互联以及网络约束对于优化配置问题的影响，未充分利用多能源的互补特性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种考虑多区域互联的综合能源系统优化配置问题、能够有效提升系统运行灵活性的多区域综合能源系统优化配置方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种多区域综合能源系统优化配置方法，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；

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。

步骤B中，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；