[发明专利]一种含多能量枢纽综合能源系统规划方法及系统

权利要求书

1.一种含多能量枢纽综合能源系统规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、评估各能量枢纽运行可靠性，以划分源点、汇点；构造以能量枢纽运行可靠性评估模型，求得各能量枢纽运行可靠性指数，并依据最大流最小割定理和能量枢纽可靠性判据将综合能源系统中的能量枢纽划分为源点、汇点；

(2)、计算含候选输电线路及天然气管道的综合能源系统拓扑的最大流最小割；依据步骤(1)划分的能量枢纽源、汇点结果，利用Ford-Fulkerson算法，计算含候选输电线路及天然气管道的综合能源系统拓扑的最大流最小割；

(3)、制定含多能量枢纽综合能源系统规划优化方案；以新增输电线路和天然气管道总投资最低为规划目标，以各能量枢纽可输入能量最大值不小于能量需求峰值为约束，构造含多能量枢纽综合能源系统规划模型，根据步骤(2)计算所得含候选输电线路及天然气管道的综合能源系统拓扑的最大流最小割，制定规划优化方案；

(4)、依据系统运行可靠性评估结果，修正规划优化方案；根据步骤(3)制定的规划优化方案，调整综合能源系统参数，利用步骤(1)构造的能量枢纽运行可靠性评估模型计算各能量枢纽运行可靠性指数，依据系统运行可靠性判据，检验规划优化方案是否满足系统运行可靠性要求；

若满足，则输出含多能量枢纽综合能源系统规划优化方案；

若不满足，则构建系统运行可靠性约束修正模型，将构建系统运行可靠性约束修正模型加入到含多能量枢纽综合能源系统规划模型，转至步骤(3)，循环迭代直至得到满足系统运行可靠性要求的含多能量枢纽综合能源系统规划优化方案；

步骤(1)中能量枢纽运行可靠性评估模型表示为：

F＝a(P^G)²+bP^G+c

式中，t为规划周期内时段索引；h为能量枢纽集合索引；NT为运行时间的时段数；LOLE为能量枢纽运行可靠性指数；P为负荷损失概率；AC为电力总可用容量；L^E为能量枢纽内的电力负荷需求；IC为非天然气发电机组装机容量；为电力最大流最小割容量；为天然气最大流最小割容量；η为能量转换效率；κ为天然气气源供给非发电用天然气负荷的调度因子；F^-1为天然气发电机组燃料转换函数的反函数；P^G为天然气发电机组额定功率；a，b，c为天然气发电机组燃料转换函数系数；

步骤(3)所述的含多能量枢纽综合能源系统规划模型表示为：

式中，l为输电线路集合索引；p为天然气管道集合索引；EL为现有输电线路集合；EP为现有天然气管道集合；CL为候选输电线路集合；CP为候选天然气管道集合；ECT为输电线路最小割集；GCT为天然气管道最小割集；为电力最大流最小割容量；为天然气最大流最小割容量；D^E为电力峰值负荷；D^G为天然气峰值负荷；TC为输电线路新增投资成本；PC为天然气管道新增投资成本；f^E为输电线路支路功率；f^G为天然气管道流量；Y为输电线路新增投资状态；X为天然气管道新增投资状态。

2.根据权利要求1所述的含多能量枢纽综合能源系统规划方法，其特征在于：步骤1所述的能量枢纽可靠性判据表示为：若LOLE_h≤LOLE^limit，则能量枢纽h为源点；若LOLE_h＞LOLE^limit，则能量枢纽h为汇点；式中，h为能量枢纽集合索引；LOLE为能量枢纽运行可靠性指数；LOLE^limit为能量枢纽负荷损失期望限值。

3.根据权利要求1所述的含多能量枢纽综合能源系统规划方法，其特征在于：步骤(4)所述的系统运行可靠性判据表示为：

式中，h为能量枢纽集合索引；Hub为能量枢纽集合；LOLE为能量枢纽运行可靠性指数；LOLE^limit为能量枢纽负荷损失期望限值。