[发明专利]一种源-荷-储协调互动的综合能源系统设计方法

摘要

一种源‑荷‑储协调互动的综合能源系统设计方法，通过拉丁超立方抽样生成大量源荷出力场景，结合场景削减法聚类分析获取保留原场景特性的少量特定概率规划场景。建立各设备装机成本模型和运行成本模型，以年投资折算成本和各概率场景下的年运行成本之和最小为上层优化模型的优化目标，以各概率场景下的年运行成本最小为下层优化模型的优化目标，建立源‑荷‑储协调互动的综合能源系统双层规划模型，同时满足各类可靠性、安全性运行约束。分别采用元模型全局优化算法与二阶锥优化方法求解上、下层优化模型，交互迭代求解直至收敛，优化求得综合能源系统各设备装机容量及优化运行方案。本发明可应用于多能互补综合能源系统的容量规划及优化设计。

主权项

1.一种源‑荷‑储协调互动的综合能源系统设计方法，其特征在于：所述的设计方法的步骤为生成源、荷不确定性场景、建立综合能源系统双层规划模型、求解综合能源系统双层规划模型，优化求得综合能源系统的各设备装机容量，具体如下：(1)生成源荷不确定性场景生成所述的源荷不确定性场景的方法是根据风力发电、光伏发电，电负荷、热负荷的历史运行数据，通过非参数核密度估计拟合生成各电源和负荷的出力概率分布，同时依据统计得到的各时段电源和负荷的均值及标准差，计算各时段相应的出力概率分布的参数，接着利用拉丁超立方抽样法生成大量可再生能源和负荷的出力概率场景，然后再通过同步回代削减法削减得到计算量小且能保留原场景特点的少量特定概率场景；(2)建立综合能源系统双层规划模型首先建立各可再生能源、热电联产机组、电储能、热储能、补燃锅炉的装机成本模型、维护成本模型和运行成本模型，同时建立负荷需求侧响应的运行成本模型，在此基础上，以年投资折算成本和各概率场景下的年运行成本之和最小为上层优化模型的优化目标，以各概率场景下的年运行成本最小为下层优化模型的优化目标，建立综合能源系统双层规划模型，同时满足各类可靠性、安全性运行约束；(3)求解综合能源系统双层规划模型，优化求得综合能源系统的各设备装机容量采用二阶锥优化与元模型算法相结合交互迭代求解所述的双层规划模型；上层优化模型采用元模型方法求解，下层优化模型采用二阶锥优化方法求解，双层交互迭代直至收敛；通过上述步骤，优化求得综合能源系统的各设备装机容量，得到综合能源系统优化规划容量和运行方案。