[发明专利]一种零碳园区综合能源规划仿真方法、系统和计算机设备

权利要求书

1.一种零碳园区综合能源规划仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据园区的地理位置收集典型年全年每个小时的光资源辐照量数据和风资源平均风速，由光资源辐照量数据和风资源平均风速测算单位装机情况的典型年每个小时的风电发电量和光伏发电量；

收集项目园区典型年的全年负荷数据，获取全年每个小时的使用冷能用量、热能用量和电能用量；

S2、在每个季节内对每天各个小时的光伏发电量、风电发电量、冷能用量、热能用量和电能用量进行聚类分析，共得到n个典型天，典型天的第j天的第x个小时的光伏发电量、风电发电量、冷能用量、热能用量和电能用量分别等于聚类的中心值，每个典型天的权重为在聚类该类别中的天数除以典型年的天数；

S3、进行第一级优化求解：求解多目标问题的试解解集，多目标问题的试解是光伏、风电、储能、冷能、热能等能源设备的规划容量；

优化问题的多目标为：投资成本最低、碳排放量最小、新能源弃电率最低；约束为电力平衡约束、电量平衡约束、热能平衡约束和冷能平衡约束，优化问题的解集是风电、光伏、储能、冷能、热能设备的规划容量，所述碳排放量根据典型天的权重以及典型天的电网用电量、冷能用能量和热能用能量计算；

求解过程是：用优化算法根据人工设置的遗传种群数量的初始参数，随机生成多组第一级优化的试解；

S4、进行第二级优化求解：将第一级优化的试解以及试解在算法中的迭代变异结果带入S4中计算，得到每个试解的电储能调度策略，然后回到S3，用个试解的电储能调度策略更新约束条件，再根据更新后的约束条件和目标进行求解，从而得到最优解集，即多个风电、光伏、储能、冷能和热能设备的规划容量；

S5、根据二级优化的最优解集，求出单一最优解，获得风电、光伏、储能、冷能和热能等多种能源设备的规划容量。

2.根据权利要求1所述的一种零碳园区综合能源规划仿真方法，其特征在于，S5完成后，计算单一最优解在对应的储典型年每个小时的各类能源调度策略，根据单一最优解以及其S4得到的储能调度策略，对典型年每个小时的各类能量进行仿真运行，获得每个小时源网荷储的能量平衡情况，检查单一最优解是否合理。

3.根据权利要求1所述的一种零碳园区综合能源规划仿真方法，其特征在于，所述S2中，用K-Means聚类算法进行聚类分析。

4.根据权利要求1所述的一种零碳园区综合能源规划仿真方法，其特征在于，所述S3中，使用带精英策略的非支配排序遗传算法求解多目标问题的试解解集。

5.根据权利要求1所述的一种零碳园区综合能源规划仿真方法，其特征在于，S3中，电力平衡约束为：P_PV,t+P_Wind,t+P_grid,t+P_load,t+P_battery,t＝0；其中，P_PV,t为第t小时的光伏发电量，P_Wind,t为第t小时的风电发电量，P_grid,t为第t小时的电网用电量，P_load,t符号为负，为第t小时的负荷的电能用电量，P_battery,t为第t小时的储能充放电量；

电量平衡约束为：

其中，j表示第j天，A_j为第j天的新能源弃电量；

冷能平衡约束为：冷能设备产生的冷能等于冷能用量；

热能平衡约束为：热能设备产生的热能等于热能用量。

6.根据权利要求1所述的一种零碳园区综合能源规划仿真方法，其特征在于，所述S4中，使用遗传算法求解电储能的调度策略。

7.根据权利要求1所述的一种零碳园区综合能源规划仿真方法，其特征在于，所述S5中，求出单一最优解时，优先考虑投资成本最优，对所有最优解进行加权计算，得到单一最优解。