[发明专利]计及规模化电蓄热设备接入配电网多目标扩展规划方法

权利要求书

1.计及规模化电蓄热设备接入配电网多目标扩展规划方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、在热传递特性的分析中结合风速，建立由建筑围护结构形成的采暖建筑内部温度时变方程；

步骤2、建立关于蓄热电锅炉的模型；

步骤3、建立配电网双层多目标规划模型；

步骤4、嵌套的混合粒子群优化算法求解。

2.根据权利要求1所述计及规模化电蓄热设备接入配电网多目标扩展规划方法，其特征在于，步骤1具体过程为：

计算τ时刻建筑空间内部通过墙面与室外热传递获得的热量q_wall，表示为：

q_wall(τ)＝vb_wallh_in[t_in(τ)-t_out(τ)]τ＝1,2,...,24 (1)

式中：v为供热面积；b_wall为单位供暖面积内等效墙体面积；h_in为单位面积墙体内表面与空气的传热系数，它与墙体内表面温度有关；t_in(τ)、t_out(τ)分别为τ时刻室内、外温度；

τ时刻室内通过窗户与室外热传递获得的热量，表示为：

q_win(τ)＝vb_winC_winA_winZ_win (2)

式中，b_win为单位供暖面积内等效窗户面积；A_win为单位面积窗户的太阳辐射得热系数；C_win为玻璃冷负荷系数；Z_win为玻璃的遮阳系数；

τ时刻室内经空气交换得热量q_out(τ)，表示为：

式中：为室外风速；G_out为综合换热系数；

τ时刻经供暖系统送入室内的热量q_eb(τ)，表示为：

q_eb(τ)＝Q_EB(τ)+P_EB(τ) (4)

式中，Q_EB(τ)为τ时刻蓄热电锅炉提供的热量；P_EB(τ)为τ时刻直热式电采暖设备提供的热量；

由建筑围护结构形成的采暖建筑内部温度时变方程为：

式中，C_a为电热负荷需求量；

根据温度时变方程建立电热负荷模型，即为公式(5)中的C_a。

3.根据权利要求1所述计及规模化电蓄热设备接入配电网多目标扩展规划方法，其特征在于，步骤2所述蓄热电锅炉包括电锅炉和蓄热装置，步骤2具体过程为：

对电锅炉建立出力模型，表示为：

H_EB,t＝P_EBη_ah (6)

式中：P_EB和H_EB,t分别为t时段电锅炉用电量和制热量；η_ah为电锅炉电热转换效率；

对蓄热装置建立蓄热容量数学模型，表示为：

式中：Q_t为t时段蓄热装置蓄热量；μ为散热损失率；Q_in,t、Q_out,t为t时刻的吸放热功率；λ_in,t、λ_out,t为t时刻的吸放热效率。

4.根据权利要求1所述计及规模化电蓄热设备接入配电网多目标扩展规划方法，其特征在于，步骤3中所述配电网双层多目标规划模型包括上层规划模型和下层规划模型；

所述配电网双层多目标规划具体指：

上层规划通过对蓄热电锅炉运行策略的决策，实现碳排放量最小化；

下层规划以配电网规划总成本和系统负载率均匀性为目标，对配电网进行多目标扩展规划。