[发明专利]基于动态能量集线器的园区综合能源系统优化配置方法

权利要求书

1.一种基于动态能量集线器的园区综合能源系统优化配置方法，其特征在于，所述方法包括：

构建ICES的数学模型，该模型包括动态能源集线器模型，用于反映设备效率随负载率变化关系并保障各时刻的供需平衡；

基于所述ICES模型，构建ICES的双层优化配置数学模型，上层以最小化投资成本年值为目标函数，求解容量配置方案，下层以最小化年运行维护成本为目标函数，求解运行调度方案；

采用AIMMS对双层优化配置数学模型进行求解，为ICES提供考虑设备变工况特性的优化配置方案及调度方案；

将优化配置方案及调度方案用于实际ICES建设及运行调控中，以实现对园区的合理规划及调度，保障用户用能需求，提升园区供能可靠性。

2.根据权利要求1所述的一种基于动态能量集线器的园区综合能源系统优化配置方法，其特征在于，所述动态能源集线器模型通过实时修正耦合因子来描述效率与负载率的关系，如下式所示：

式中，C_t为耦合矩阵，ν_αα,t…ν_ωω,t为t时刻的调度因子，表示各能源形式分配比例，η_αα,t…η_ωω,t为t时刻的各能源转换设备效率，为t时刻的各能源转换设备负载率。

3.根据权利要求2所述的一种基于动态能量集线器的园区综合能源系统优化配置方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述动态能源集线器模型包含效率修正的动态能量集线器模型，基于该模型对传统EH模型进行修正，以考虑设备负载率对效率影响，实现对设备模型的准确建模。

4.根据权利要求3所述的一种基于动态能量集线器的园区综合能源系统优化配置方法，其特征在于，所述包含效率修正的动态能量集线器模型具体为：

在每个时刻，效率修正模型根据实时负载率计算效率，进而替换上一时刻耦合矩阵中的效率值；L_α,t…L_ω,t为能源种类α..ω的输出量；L_t为输出功率向量；c_αα…c_ωω为耦合因子；为各能源转换设备负载率；C_t为耦合矩阵；P_α,t…P_ω,t为能源种类α..ω的输入量；M_α,t…M_ω,t为能源种类α..ω的储能输入量；P_t为输入功率向量；M_t为储能输入向量。

5.根据权利要求3所述的一种基于动态能量集线器的园区综合能源系统优化配置方法，其特征在于，所述基于该模型对传统EH模型进行修正具体为：

式中：为热电联供CHP负载率；为燃气锅炉GB负载率；为热泵HP负载率；L_e,t为输出电功率；L_h,t为输出热功率；v_HP,t为输入电功率分配给HP的调度因子；v_CHP,t为输入天然气分配给CHP的调度因子；η_CHP,t为CHP效率；为CHP负载率；η_HP,t为HP效率；为HP负载率；α_CHP,t为CHP热电比；η_GB,t为GB效率；为GB负载率；P_e,t为输入电功率；P_PV,t为光伏输出功率；P_g,t为天然气输入量；P_BAT,C,t为蓄电池BAT充电量；Q_HWT,C,t为蓄热水箱HWT储热量；P_BAT,D,t为BAT放电量；Q_HWT,D,t为HWT放热量。

6.根据权利要求1所述的一种基于动态能量集线器的园区综合能源系统优化配置方法，其特征在于，所述ICES的数学模型还包括：能源转换设备，

其中，热电联供CHP，燃气锅炉GB，热泵HP的输入输出关系用下式描述：

式中：P_in,i,t，P_out,i,t分别为能源转换设备i的输入、输出；η_i,t为能源转换设备效率，随负载率变化。