[发明专利]一种多能互补耦合系统配置方法

说明书

本发明公开了一种多能互补耦合系统配置方法，其属于能源系统规划设计技术领域，包括：S1、确定边界条件，边界条件包括气候特征、用户负荷及可利用资源；S2、根据边界条件确定构建多能互补耦合系统所需设备的种类及搭建多能互补耦合系统流程架构；S3、获取每种设备的设备参数；S4、确定目标函数，目标函数为多能互补耦合系统的最小年总费用；S5、确定目标函数的约束条件；S6、优化处理约束条件得到约束条件对应的优化约束条件，每个优化约束条件均为线性约束条件；S7、根据目标函数和优化约束条件确定目标变量。本发明提供的多能互补耦合系统配置方法实现了系统结构、离散设备台数和容量、运行规律同步优化，使得求解结果更准确。

技术领域

本发明涉及能源系统规划设计技术领域，尤其涉及一种多能互补耦合系统配置方法。

背景技术

多能互补耦合系统是一种互补利用可再生能源、化石能源，建立在能量梯级利用概念基础上，临近用户设置的发电并结合热冷联供的整体能量供应系统。通过规模化利用可再生能源，并将其与化石能源进行耦合，一方面可弥补单纯的可再生能源供能系统面临的输出功率不稳定、出力不连续等问题，另一方面还可提高化石燃料的使用效率，对合理用能和节能减排、缓解用电紧张、减小电网峰谷差、美化城市环境、节约社会资源投入等都具有重要的意义。

能源系统优势的充分发挥必须建立在合理优化配置的基础上，也就是在项目实施前，合理确定系统结构与形式，优化选择主要设备的种类、容量、台数。然而，多能互补耦合系统的形式、主辅设备及其容量可选范围大，导致较难对多能互补耦合系统的配置进行合理的规划。现有技术中通常采用经验评估的方式确定多能互补耦合系统中的设备种类、容量等参数，导致多能互补耦合系统较容易出现无法满足用户需求的情况，也即是，现有技术中规划多能互补耦合系统的结果准确度较低，因此，亟需一种能够合理规划多能互补耦合系统的配置的方法

发明内容

本发明的目的在于提供一种多能互补耦合系统配置方法，实现了系统结构、离散设备台数和容量、运行规律同步优化，使得求解结果更准确。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种多能互补耦合系统配置方法，包括如下步骤：

S1、确定边界条件，所述边界条件包括气候特征、用户负荷及可利用资源；

S2、根据所述边界条件确定构建多能互补耦合系统所需设备的种类及搭建多能互补耦合系统流程架构；

S3、获取每种所述设备的设备参数，所述设备参数包括性能参数、投资与维护成本参数及排放因子参数；

S4、确定目标函数，所述目标函数为所述多能互补耦合系统的最小年总费用，所述目标函数具有多个目标变量；

S5、确定目标函数的约束条件，所述约束条件包括设备数量的约束条件、设备运行特性的约束条件及所述多能互补耦合系统的能量守恒的约束条件；

S6、优化处理所述约束条件得到每个所述约束条件对应的优化约束条件，每个所述优化约束条件均为线性约束条件；

S7、根据所述目标函数和所述优化约束条件确定所述目标变量。

可选地，还包括如下步骤：

S8、核算系统效率，所述系统效率包括热力效率和减排率。

可选地，所述热力效率包括一次能源利用率P_ER，且所述一次能源利用率P_ER的计算公式为：其中，L_ele表示用户全年所需的电负荷；L_h、表示用户全年所需的热负荷；L_c表示用户全年所需的冷负荷；Q_ng表示所述多能互补耦合系统全年消耗的能源总量；Q_ele表示所述多能互补耦合系统全年购电总量；η_ele表示燃煤电厂发电效率；