[发明专利]一种综合能源系统规划优化仿真方法

说明书

本发明涉及一种综合能源系统规划优化仿真方法，包括：步骤S1，根据能源特性，建立基于EQC的效率分析模型；步骤S2，根据综合能源系统多能耦合分析，建立四层能量中心模型；步骤S3，根据综合能源系统中的非凸因素，建立改进的凸规划模型；步骤S4，根据经济性和效率建立综合能源系统规划优化模型。本发明以经济性和效率为目标的多目标规划优化，在能源综合利用过程中实现了质的匹配，在各方面都达到了性能的综合平衡。

技术领域

本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种综合能源系统规划优化仿真方法。

背景技术

在全球能源形势日益严峻的今天，实现能源资源的经济、高效、安全、清洁利用成为迫切的需求。因此，综合能源系统(IES)被作为未来能源问题的一个潜在的解决方案而被引入。IES能将多种新能源统一协调运行与管理，达到多种能源互补互济的效果，体现了多种能源形式的互补优势，如电力、天然气、加热和冷却。节能减排、最大化可再生能源利用是建立综合能源系统的诉求，而对综合能源系统进行合理的规划设计，必须考虑整个规划结果的经济性。同时，提高能源综合利用水平一直是综合能源系统优化设计的核心目标，这就要求对能源效率进行准确的评估。

国内外学者对于能源效率已有部分研究，黄子硕等人提出了计算系统综合能效的量纲一表达式，确定能源转换技术水平、冷热电需求结构等都是影响系统综合能效的关键因素；薛屹洵等人考虑系统多能流特性及可再生能源介入影响，提出适用于多能协同园区能效评估的综合能源利用率指标；郭艳飞等人则构建了不同类型综合能源系统能量分析与分析数学模型，通过实验得出分析方法是评价系统热效率最有效的方法。国内外目前对于多能互补分布式能源系统整体能效的研究的讨论仍较少。

当前，一方面，由于缺乏衡量工业企业综合能源利用水平的适当标准，广泛应用于电力系统的传统能效方法忽略了多种能源形式在质量上的差异，因此传统的能效方法并不适合多能源耦合领域。另一方面，综合能源系统的规划研究缺乏能源发电机、蓄能装置的联合规划，及其高效的解决方案。以往的研究较为专注于单一能源的作用表现而忽略了系统中多种能源的相互耦合关系，若继续采用过去的系统规划不能保证结果的全局最优性，因此需要对传统方法进行优化，提出适合未来综合能源系统的仿真模型。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种在满足用户负荷需求的基础上，以经济最优和能源利用效率最高为目标的多目标优化的综合能源系统规划优化仿真方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种综合能源系统规划优化仿真方法，包括：

步骤S1，根据能源特性，建立基于EQC的效率分析模型；

步骤S2，根据综合能源系统多能耦合分析，建立四层能量中心模型；

步骤S3，根据综合能源系统中的非凸因素，建立改进的凸规划模型；

步骤S4，根据经济性和效率建立综合能源系统规划优化模型。

进一步地，所述步骤S1具体包括：

步骤S11，建立效率分析模型；

步骤S12，分别计算综合能源系统输入的总和输出的总

进一步地，建立的效率分析模型的计算公式为：

F₂＝Nx⁰/Nxⁱ＝(Nx⁰_E+Nx⁰_T+Nx⁰_C)/(Nxⁱ_EPet+Nxⁱ_Gas+Nxⁱ_solar)