[发明专利]一种综合能源系统设备容量规划方法及装置

权利要求书

1.一种综合能源系统设备容量规划方法，其特征在于该方法包括：

(1)根据需求建立综合能源系统的双层多变量容量规划模型，该模型包括上层模型和下层模型，模型中决策变量为CHP的容量Q_CHP、EB的容量Q_EB和TF的容量Q_TF；

(2)将下层模型的KKT条件作为上层模型的约束条件，从而将双层多变量容量规划模型转化为单层多变量容量规划模型；

(3)获取Q_CHP、Q_EB和Q_TF之间的关系，将单层多变量容量规划模型的决策变量数缩减为单变量Q_CHP，从而将单层多变量容量规划模型转化为单层单变量容量规划模型；

(4)求解所述单层单变量容量规划模型，得到CHP容量Q_CHP最优值，再根据Q_CHP、Q_EB和Q_TF之间的关系，得到EB容量Q_EB和TF容量Q_TF最优值；

(5)综合能源系统设备按照所述最优值进行容量规划。

2.根据权利要求1所述的综合能源系统设备容量规划方法，其特征在于：步骤(1)中建立的所述双层多变量容量规划模型具体为：

上层模型为：

s.t.C_inv＝c₁Q_CHP+c₂Q_EB+c₃Q_TF

式中，C_inv表示CHP、EB、TF设备的投资成本总和，p_s为场景s的概率，S为场景总数，C_ope,s表示第s个场景下综合能源系统的运行成本，从下层模型优化获得，ρ＝(1+ir)ⁿ-1/ir(1+ir)ⁿ表示在规划范围内将年度费用转换为现值的转换系数，n表示规划年限，ir表示实际利率，c₁、c₂和c₃分别表示CHP、EB、TF的单位容量投资成本，Q_CHP、Q_EB和Q_TF分别表示CHP、EB、TF的容量，分别表示CHP、EB、TF的容量上限；

下层模型为：

式中，a_t,s、b_s表示第s场景下t时段的电价和气价，x_h,t,s x_h,t,s分别为TF、EB的电输入，y_t,s为CHP的气输出；T表示将一天划分的时段个数；T_p,T_v,和T_f分别表示峰、平、谷时段，下标p、v、f表示峰、谷、平时段；η_hx是EB的电制热效率，η_hy是CHP的气制热效率，η_ey是CHP的气制电效率，η_ex是TF的电传输效率；表示CHP的输出函数，且m₁、m₂是常数；表示全天热负荷为一恒定值；表示t时段电负荷。