[发明专利]一种基于多能流多层级的城市智慧能源系统构建方法和协同规划方法

说明书

一种基于多能流多层级的城市智慧能源系统构建方法和协同规划方法，涉及城市智慧能源规划领域。解决了亟需一套完整、优化的规划设计方法和专业工具支撑智慧能源系统前期的规划设计的问题。所述方法包括：构建搭载冷源、热源、气源和电力的能源系统；根据能源系统的设备动态负荷特性对能源系统的设备进行赋值，获取多能流模块；根据能源网络城市‑区域‑地块多层级能源网络划分原则进行多层级能源网络划分，建立多层级多能流智慧能源网络层级间耦合模型；根据多层级多能流智慧能源网络层级间耦合模型构建多层级求解模型；根据多层级求解模型确定多能流能源网络最优化路径，完成多能流多层级的城市智慧能源系统构建。本发明应用于智慧能源领域。

技术领域

本发明涉及城市智慧能源规划领域，尤其涉及一种基于多能流多层级的城市智慧能源系统构建方法。

背景技术

智慧能源系统是针对一定区域内电、热、冷、气等多种能源形式的生产、传输、转换、存储、消费等环节进行有机融合，实现能源系统规划和运行的互补协同，在满足多种负荷需求的同时，提高系统综合效益，提升可再生能源的吸纳率，减少对化石能源的依赖。相较于传统离散式能源系统，智慧能源系统能有效满足用户的多类型能源需求，降低系统耦合成本。随着智慧能源行业的快速发展，亟需一套完整、优化的规划设计方法和专业工具支撑智慧能源系统前期的规划设计。

目前，在能源系统规划设计的支撑理论体系构建过程中，国内外学者开展了各类能源形式的普适性理论研究，实现多种类型能源的协调配置规划问题研究，也开发了一些规划设计软件开发，但大多侧重于某一技术领域进行研究或用于学术研究，与当前智慧能源发展的重点领域及所需专业辅助支撑工具的需求具有较大差异。

发明内容

本发明解决了亟需一套完整、优化的规划设计方法和专业工具支撑智慧能源系统前期的规划设计的问题。

本发明一种基于多能流多层级的城市智慧能源系统构建方法，所述方法包括：

构建搭载冷源、热源、气源和电力的能源系统；

根据能源系统的设备动态负荷特性对所述能源系统的设备的相关参数和动态曲线进行赋值，获取多能流模块；

根据能源网络城市-区域-地块多层级能源网络划分原则进行多层级能源网络划分，根据多能流模块建立多层级多能流智慧能源网络层级间耦合模型；

根据所述多层级多能流智慧能源网络层级间耦合模型构建多层级求解模型；

根据多层级求解模型确定多能流能源网络最优化路径，完成多能流多层级的城市智慧能源系统构建。

进一步的，还提供一种优选方式，所述构建搭载冷源、热源、气源、电力的能源系统，包括：

获取内燃机设备的额定电效率η_r,pgu,e与额定综合效率η_r,pgu,o：

其中，E_r,pgu为燃气消耗量；

获取热泵机组冷凝温度和蒸发温度；

获取太阳能供热模型能耗：

其中，η为太阳能集热器效率，a₀、a₁、a₂为热效率参数，可通过标准测试得到，ΔT为集热器入口流体温度和室外环境温度的差值，I_T为入射到太阳能收集器上的总辐射；

获取冷水机组能耗；

根据所述内燃机设备的额定电效率与额定综合效率，热泵机组冷凝温度和蒸发温度，太阳能供热模型能耗和获取冷水机组能耗，获取搭载冷源、热源、气源、电力的能源系统。