[发明专利]一种综合能源系统优化方法

说明书

本发明涉及一种综合能源系统优化方法，构建综合能源系统优化模型：构建各能源子站能源转换能力约束、热量约束、电力需求约束以及启停约束；以最小化总成本和二氧化碳排放量作为目标函数；以多目标进化算法生成综合能源系统优化模型的Pareto最优解；根据所述Pareto最优解配置综合能源系统，排放二氧化碳。本发明以最小化总成本和二氧化碳排放量作为目标函数，平衡了最佳经济性的系统配置与最优的环境，从而解决二者目标函数冲突的问题。本发明在能力、热量、电气级联的约束和启停约束条件下，最小化总成本，保证了综合因素的全面性。以本发明得优化方法获得的最优解配置综合能源系统，同时满足了成本和二氧化碳排放的要求。

技术领域

本发明涉及综合能源技术领域，尤其涉及一种综合能源系统优化方法。

背景技术

综合能源系统是在智能电网的基础上，引入冷、热、气、燃料、储能等非电能源载体，多种能源综合分配、互补利用，涵盖多种能源发/输/储/用的综合性系统。

综合能源系统一方面通过实现多能源协同优化和互补提高可再生能源的利用率；另一方面通过实现能源梯级利用，提高能源的综合利用水平。然而，由于综合能源系统是一种有较多变量、特性复杂、随机性强、多时间尺度的非线性系统，其规划问题较传统能源规划问题更为复杂。

综合能源系统的规划和运行是能源供需匹配的关键问题。针对这一问题，提出了基于混合整数线性规划的优化方法。然而，由于市场条件、资源可得性等参数的不确定性，仅用单目标函数分析一个最优解不足以确定能源系统的规模。

发明内容

针对综合能源系统的优化配置问题，本发明提供一种综合能源系统优化方法，以最小化总成本和二氧化碳排放量作为目标函数，平衡了最佳经济性的系统配置与最优的环境，从而解决二者目标函数冲突的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种综合能源系统优化方法，包括：

构建综合能源系统优化模型：构建各能源子站能源转换能力约束、热量约束、电力需求约束以及启停约束；以最小化总成本和二氧化碳排放量作为目标函数；

以多目标进化算法生成综合能源系统优化模型的Pareto最优解；

根据所述Pareto最优解配置综合能源系统，排放二氧化碳。

进一步的，所述能力约束包括子站供应热量能力约束、子站电力生产消耗、子站热泵消耗、子站在周期t内r型燃料消耗量、子站在周期t内二氧化碳排放量、子站中电力供应以及子站的最大利用率约束。

进一步的，所述子站供应热量能力约束包括：

所述子站电力生产消耗包括：

所述子站热泵消耗包括：

所述子站在周期t内r型燃料消耗量包括：

所述子站在周期t内二氧化碳排放量包括：

所述子站中电力供应包括：

所述子站的最大利用率约束及其在整个周期中的情况包括：