[发明专利]一种区域多能源系统结构及其产能配置优化方法

权利要求书

1.一种区域多能源系统结构，其特征在于，包括交互连接的能源输配送系统和需求侧供能系统，所述能源输配送系统包括电输配送系统、天然气输配送系统、氢气输配送系统、热能输配送系统和制冷输配送系统，所述需求侧供能系统包括传统能源供能系统、可再生能源供能系统和热电冷联产供能系统，所述传统能源供能系统具体为火力发电厂，所述可再生能源供能系统包括太阳能、生物能、风能、水能、海洋能、地热能、氢能以及核能发电厂，所述热电冷联产供能系统包括热电联产、热电冷联产以及热泵。

2.一种应用权利要求1所述区域多能源系统结构的产能配置优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、以最小化成本效益作为目标函数，其中，成本效益具体为风力发电成本、光伏发电成本、火力发电成本、热电联产供能用天然气成本以及氢气发电成本之和，减去电、热、冷的上网收益；

S2、根据能量转换、产能约束、能量平衡以及单位成本学习曲线，设定得到约束条件；

S3、基于目标函数和约束条件，共同构建得到产能配置优化模型，通过对该产能配置优化模型进行求解，得到区域多能源系统结构的容量配置方案及对应的成本数据，即为产能配置最优结果。

3.根据权利要求2所述的一种产能配置优化方法，其特征在于，所述能量转换包括风力发电、光伏发电、火力发电、热电联产发电制热、热泵制热制冷、氢燃料电池发电；

所述产能约束具体为各个机组的安装容量不能超过可部署的最大安装容量；

所述能量平衡包括区域内各个发电厂的电力、热能和制冷的能量平衡。

4.根据权利要求3所述的一种产能配置优化方法，其特征在于，所述单位成本学习曲线包括光伏单位发电成本学习曲线以及风力单位发电成本学习曲线。

5.根据权利要求2～4任一所述的一种产能配置优化方法，其特征在于，所述目标函数具体为：

其中，C_ALL为成本效益，为风力发电量，为光伏发电量，为火力发电量，为热电联产发电量，为热电联产供热量，为氢燃料电池发电量，为区域上网电量，为区域上网热量，为区域上网制冷量，为风力发电单位成本，为光伏发电单位成本，为火力发电单位成本，为热电联产发电单位成本，为热电联产制热单位成本，为氢燃料电池发电单位成本，为上网电价单位收益，为上网热能单位收益，为上网制冷单位收益。

6.根据权利要求5所述的一种产能配置优化方法，其特征在于，所述能量转换约束条件具体为：

其中，为风力发电机组安装容量，为光伏发电机组安装容量，为火力发电机组安装容量，为热电联产机组安装容量，为热泵机组安装容量，为氢燃料电池机组安装容量，为风力发电机组利用小时数，为光伏发电机组利用小时数，为火力发电机组利用小时数，为热电联产机组利用小时数，为热泵机组制热利用小时数，为热泵机组制冷利用小时数，为氢燃料电池机组利用小时数，R为热电联产热电比，为热泵制热系数，为热泵制冷系数。

7.根据权利要求6所述的一种产能配置优化方法，其特征在于，所述产能约束具体为：

其中，为可部署的风力发电机组最大安装容量，为可部署的光伏发电机组最大安装容量，为可部署的火力发电机组最大安装容量，为可部署的热电联产机组最大安装容量，为可部署的热泵机组最大安装容量，为可部署的氢燃料电池机组最大安装容量。