[发明专利]一种适用于高铁站综合能源系统的多目标规划方法

说明书

本发明提供了一种适用于高铁站综合能源系统的多目标规划方法，基于高铁站供能形式与用能特点，评估高铁站内负荷需求并考虑电热系统时间尺度差异，利用负荷预测模型和能源出力概率模型生成高铁站综合能源系统模拟时序曲线；基于高铁站综合能源系统模拟时序曲线和建筑物空腔储热特性建立高铁站综合能源系统双层多目标规划模型以获取规划方案，再利用可靠性校验模型对规划方案进行可靠性评估，通过多目标规划模型与可靠性校验模型之间不断反馈，直到选择出满足多个目标最优的规划方案。本发明实现系统容量配置与运行优化之间的平衡以及多个规划目标之间的平衡，降低综合成本，提高能源利用效率。

技术领域

本发明涉及高铁站综合能源系统规划与运行技术领域，尤其涉及一种适用于高铁站综合能源系统的多目标规划方法。

背景技术

随着可再生能源的接入、主动式负荷(如电动汽车等)的灵活使用，以及大规模区域互联，电网已经演进成为了巨维数的典型动态大系统。而电力系统与燃气系统、热力系统耦合日渐紧密，必将形成以电为核心的综合能源系统。综合能源系统在满足系统内多元化用能需求的同时，也能够有效提升能源利用效率、促进能源可持续发展。而高铁站作为新的交通枢纽，加大了各城市间的联系，加快区域经济融合，不仅促进了当地经济的发展也带动了制造业的转型升级。在能源互联网的大背景下，高铁站需充分发挥综合能源系统的优势，同时能够适应未来的标准，形成一个绿色低碳、安全高效、智慧友好的能源系统。在分布式综合能源系统的建立过程中，需要针对具体地区具体分析，合理分析智能客运站所在地的自然资源的特性及其用能需求，合理规划能源系统结构；并需充分考虑高铁客运站自身的运行特性，优化控制策略，提高能源利用效率，实现客运站的高效、清洁、智能运行。规划设计是高铁站综合能源系统的重要技术之一，直接关系到系统的经济性、环保性和可靠性。在高铁站供能系统规划设计过程中，需要考虑灵活多变的设备组合方案以及运行控制策略，传统的确定性优化方法已不再适用于高铁站供能系统的容量规划。合理的高铁站容量规划可以延缓传统能源供应系统的建设，提高系统能源供应的合理可靠性。然而，现有针对高铁站系统容量规划研究还不是很深入，大多数综合能源系统规划研究主要针对微电网和工业园区的供能系统规划设计，无法保证高铁站综合能源供能系统规划结果的可信度。

发明内容

本发明的实施例提供了一种适用于高铁站综合能源系统的多目标规划方法，以克服现有技术得缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种适用于高铁站综合能源系统的多目标规划方法，包括：

S1、基于高铁站供能形式与用能特点，评估高铁站内负荷需求并考虑电热系统时间尺度差异，利用负荷预测模型和能源出力概率模型生成高铁站综合能源系统模拟时序曲线；

S2、基于高铁站综合能源系统模拟时序曲线和建筑物空腔储热特性建立高铁站综合能源系统双层多目标规划模型以获取规划方案，再利用可靠性校验模型对规划方案进行可靠性评估，通过所述双层多目标规划模型与可靠性校验模型之间不断反馈，直到选择出满足多个目标最优的规划方案，其中，所述双层多目标规划模型包括规划层模型和运行层模型，所述规划层模型用于求解系统中各设备容量的优化配置方案，所述运行层模型用于运行配置方案并将运行结果会反馈给规划层模型，规划层模型和运行层模之间不断地反馈传递从而获取规划方案。

优选地，所述S2包括以下步骤：

S21、以能量平衡约束和能量网络传输功率约束为规划层的约束条件，以年度总费用最小为目标函数，建立高铁站综合能源系统规划层模型，所述规划层模型采用多目标粒子群优化算法对高铁站综合能源系统规划层模型进行优化求解，设定阈值，选择多组最优解对应的高铁站综合能源系统中各类设备容量的优化配置方案；