[发明专利]高寒地区多能源微网优化配置方法

权利要求书

1.高寒地区多能源微网优化配置方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、获取高寒地区的冷能源、热能源和电能源的消耗数据，根据冷能源、热能源和电能源的消耗数据，获得待建设的多能源微网系统输出的能源；

步骤2、建立太阳辐照到光伏功率转换的物理模型链，根据太阳辐照到光伏功率转换的物理模型链，获得光伏交流输出功率；

步骤3、建立微电网优化模型的约束条件和以最小化年化总成本为目标的目标函数，结合所述光伏交流输出功率和待建设的多能源微网系统输出的能源，为待建立的多能源微网系统配置各类型设备的数量，使得待建立的多能源微网系统稳定的向高寒地区输送能量，其中设备包括光伏、CHP单元、热泵、燃气轮机、电储能系统、电制冷机、吸收式制冷机和蓄热装置。

2.根据权利要求1所述的高寒地区多能源微网优化配置方法，其特征在于，步骤1中，冷能源消耗数据，获得过程为：

将高寒地区多年的历史负荷的平均值作为高寒地区多能源微网系统的冷能源消耗数据；

步骤1中，热能源消耗数据，获得过程为：

从国家太阳辐射数据库中获得高寒地区多能源微网系统的热能源消耗数据；

步骤1中，电能源消耗数据，获得过程为：

根据多能源微网系统中每个待安装设备的技术规格，获得高寒地区多能源微网系统的电能源消耗数据。

3.根据权利要求1所述的高寒地区多能源微网优化配置方法，其特征在于，步骤2中，太阳辐照到光伏功率转换的物理模型链包括太阳定位模型、水平辐照转置模型、损失模型、光伏板温度模型和光伏系统模型。

4.根据权利要求3所述的高寒地区多能源微网优化配置方法，其特征在于，太阳定位模型：

式中，Z是太阳天顶角，φ是太阳方位角，L是太阳定位地点的纬度，δ是太阳赤纬，H是小时角；

水平辐照转置模型：

G_c＝B_ncosθ+R_dD_h+ρR_rG_h 公式2，

式中，G_c是斜面辐照度，R_d是漫反射换位因子，ρ是前方的反射率，R_r是地面反射的换位因子，θ为入射角，B_n是法向直射辐照度，D_h是水平散射辐照度，G_h是水平表面上的总辐照度；

R_d的表达式为：

式中，F₁和F₂是条件系数，F₁＝max(0,F₁₁(ε)ΔF₁₂(ε)+ZF₁₃(ε))，F₂＝F₂₁(ε)+ΔF₂₂(ε)+ZF₂₃(ε)，Z弧度，m_r是相对空气质量，E_0n是地球外法相入射辐照度，F₁₁、F₁₂、F₁₃、F₂₁、F₂₂和F₂₃均为系数，S为光伏板倾角；

光伏板温度模型：

式中，T_cell是光伏板板面温度，ΔT是板背面与标准辐照1000W/m²下电池温度之间的温差，T_m是光伏板背面温度，T_m＝G_cexp(p+qV)+T_air，T_air是环境空气温度，V为10米风速，p和q是经验系数；

根据光伏板板面温度T_cell获得直流功率P_dc：

式中，T_ref为参考温度；γ为光伏板温度系数；P_dc，0为光伏板额定直流功率；

光伏系统模型：

式中，P_ac是光伏交流输出功率，P_ac,0是逆变器的交流额定功率，A、B和C计算如下：

A＝P_dc,0[1+C₁(V_dc-V_dc,0)]公式7，

B＝P_s,0[1+C₂(V_dc-V_dc,0)]公式8，

C＝C₀[1+C₃(V_dc-V_dc,0)]公式9，

其中，C₀、C₁、C₂和C₃均是经验系数，V_dc,0是达到P_ac,0时的直流电压，P_dc,0是达到P_ac,0时的光伏板额定直流功率，P_s,0是逆变过程所需的直流功率，V_dc是直流电压。