[发明专利]用于多能互补综合能源系统的优化方法、系统及设备

权利要求书

1.一种用于多能互补综合能源系统的优化设计系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，被配置为：采集系统设计所需的各建设区域点用能信息和位置信息、系统建设区域地域信息、系统设计所需设备经济成本信息、系统设计需满足的特殊设计要求和设计标准信息；

图形计算处理模块，被配置为：根据采集到的数据进行系统拓扑结构设计；

基础设备选择模块，被配置为：进行发电机组、供暖制冷机组和P2G设备的选择；

新能源发电设备选择模块，被配置为：进行新能源发电设备的选址和定容；

设备配置及运行优化模块，被配置为：采用最大矩形法对新能源发电设备、P2G设备和发电机组的容量进行配置；采用两级优化模型对锅炉和热泵的容量进行配置，对发电机组、锅炉和热泵设备的出力进行优化；

所述图形计算处理模块根据采集到的数据进行系统拓扑结构设计，具体为：

利用采集的各点用能信息和位置信息，按预设比例绘制用能点分布图；

根据用能点分布图，连接部分点构成包络区域，使全部的点都在区域内部或连线上；

分别选择区域内部且不在连线上的孤立点，使孤立点相互连接并与包络区域线上至少两点相连，若区域内部无孤立点，则使区域内部至少有一条连线沟通区域内部；

使总连线长度最短，得到用能点模型；

选择一个与其他点连线数最大的点作为核心中心点；

计算各点与其他点连线长度，使用聚类算法得到与核心中心点不同的多个中心点；

用最短线连接各个中心点得到中心点模型，采用中心点模型构建能量平衡方程。

2.如权利要求1所述的用于多能互补综合能源系统的优化设计系统，其特征在于，能量平衡方程，具体为：

其中，E_cr,j(t)表示点c连线r中能量形式j的传输功率，E_cn,j(t)表示点c中设备n产生的j能量形式功率，E_c,jl(t)表示点c对能量形式j的负荷需求；σ(t)表示连线r能量流动方向，θ_j表示能量形式j在传输连线上的损耗率，L_r表示点c连线r的长度，s表示点c处的连线总数目。

3.如权利要求1所述的用于多能互补综合能源系统的优化设计系统，其特征在于，发电机组设备的选择，具体为：

核心中心点作为核心发电机组的选址；

在聚类分析得到的中心点处均设置辅助发电机组；

各发电机组容量分别由各对应中心点辐射范围内用能点总负荷决定，采用最大矩形法确定。

4.如权利要求1所述的用于多能互补综合能源系统的优化设计系统，其特征在于，P2G设备的选择，具体为：P2G设备选址于设有风电机组或太阳能发电集中地区，容量根据风电或太阳能发电机组发电冗余量，采用最大矩形法确定。

5.如权利要求1所述的用于多能互补综合能源系统的优化设计系统，其特征在于，所述设备配置及运行优化模块中，新能源各发电机组在所需条件满足情况下取最大容量。

6.如权利要求5所述的用于多能互补综合能源系统的优化设计系统，其特征在于，所述设备配置及运行优化模块中，以总成本最低、碳排放处理成本最低和投资回收期最低为目标，采用两级优化模型对锅炉和热泵的容量进行配置，对发电机组、锅炉和热泵设备的出力进行优化，具体为：

一级优化使用二级优化的设备t时刻出力结果，采用遗传算法，得到设备容量配置结果；二级优化采用一级优化的设备容量配置结果，采用非线性规划方法，得到设备t时刻的出力结果。

7.如权利要求1所述的用于多能互补综合能源系统的优化设计系统，其特征在于，所述设计系统还包括显示模块，被配置为：实时显示用能点模型图、系统拓扑结构、各发电机组容量和选址信息、设备容量配置和运行优化结果。

8.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的用于多能互补综合能源系统的优化设计系统。