【技术实现步骤摘要】
一种分布式能源系统多阶段滚动优化规划方法
本专利技术属于分布式能源规划
,尤其涉及一种分布式能源系统多阶段滚动优化规划方法。
技术介绍
大量分布式电源、分布式储能、电动汽车、冷热电三联供等接入有源配电网,对配电网提出了新的挑战,能源互联网为迎接这一挑战提供了重要的技术选择。能源互联网作为一个以电力为中心、多能源耦合、多种网络互通的能源综合体,具有冷、热、电、气等多种形式能源的横向耦合和能源生产、转换、传输、消费等多个环节的纵向联通的特性,打破了既有的电、热、气独立供能模式,成为一种提升综合能源效率的现代能源开发利用模式。能源互联网依靠分布式电源、储能等关键技术,破解了能源生产和消费的不同步性,使能源在时间和空间上解耦实现能源的自由共享,但能源互联网的复杂性也对规划设计提出了更高要求。一方面,能源种类、设备类型的多样性使得系统配置方案更为灵活多变,而方案的合理性直接影响系统的能效和经济性。另一方面,负荷侧的特征对系统规划的影响更为显著,系统设计可复制性较低,这也对规划方法的通用性和有效性提出了更高要求。设备和系统建模是能源互联网规划研究的基础,但现有方法通常不区分热、电系统特性差异,采取统一建模的方法;或者不考虑网络关系和建设时序,按能量流动关系进行简化处理,往往无法有效反映电、热的传输特性差异及网络损耗,对于包含复杂网络的分布式能源系统难以满足模型的精度要求。典型分布式能源系统的组成结构关系如图1所示,系统中包含风机、光伏、储能、热电联供机组和燃气锅炉等设备。其中,风机、光伏、蓄电池通过 ...
【技术保护点】
1.一种分布式能源系统多阶段滚动优化规划方法,其特征在于:包括如下步骤:/nS1、建立内外热电解耦仿真评估模型,并建立仿真评估模型的迭代优化操作流程;/nS101、建立电、热平衡方程式;/n建立外层母线求解模型:/n电母线的平衡方程式为式(1):/nP
【技术特征摘要】
1.一种分布式能源系统多阶段滚动优化规划方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、建立内外热电解耦仿真评估模型,并建立仿真评估模型的迭代优化操作流程;
S101、建立电、热平衡方程式;
建立外层母线求解模型:
电母线的平衡方程式为式(1):
Pgrid+PPV+PWT+Ppgu+LE+PES+PEC+Ploss=0(1)
其中,Pgrid表示电网交换功率,PPV表示光伏发电功率,PWT表示风机发电功率,Ppgu表示联供发电单元输出功率,LE表示电负荷,PES表示储能交换功率,PEC表示制冷机功率,Ploss表示电母线的内部网络损耗值,Ploss的初始值为0;在电母线的平衡方程式中,功率流向电母线为正,流出电母线为负;
热母线的平衡方程式为式(2):
QPGUηWH+Qboiler+Lheat+QES,heat+Qloss,heat=0(2)
其中,QPGU为热电联供机组余热量,ηWH为余热回收器效率,Qboiler为燃气锅炉供热量,Lheat为热负荷,QES,heat为蓄热装置功率,Qloss,heat为热母线内部网络损耗值;
建立内层母线求解模型:
内层母线的计算模型选择电力系统潮流计算模型,建立电力网络的节点功率平衡方程(3)及X,μ,P三个变量不等式约束(4):
f(X,μ,P)=0(3)
hmin≤H(X,μ,P)≤hmax(4)
其中:X表示系统的状态变量,μ为控制变量或者优化问题中的部分优化变量,P是由各设备初始功率注入确定的节点功率注入矢量;hmin、hmax分别为变量X,μ,P的系统最大值、最小值;
S102、根据外层母线平衡方程式和调度策略,计算各设备输出功率和各母线间传输功率,其中调度策略可根据需要选择固定策略或优化策略;
S103、将外层确定的各母线交换电/热功率输入步骤S101中的内层的电、热系统模型式(3-4),根据选取的电、热系统时间尺度分别进行仿真模拟,计算能量流动关系和网络损耗;
S104、判断计算前后各母线内部网络损耗值变化是否小于允许误差范围,如果是,转至步骤S105;如果不是,输出内部网络损耗值作为各母线的传输损耗,转至步骤S102;
S105、停止迭代,并将系统状态量作为仿真结果输出;
S2、建立智能优化模型,依据用户侧负荷增长P和分布式能源系统的容量增加W不相等,分为前期、中期和后期三个阶段构建不同的多目标函数,前期主要以净现值M最小为目标,中期以成本收益F最高为目标,后期以净现值M最小和成本收益F最高两者为主要目标,如下式所示:
其中,净现值M的计算公式如式(6)所示:
其中,CNPV为净现值,Cann,t为总年均现金流,KCRF(r,Tpro)为项目周期的资本回收系数,用于计算年均现金流的现有价值,r为利率,Tpro为项目周期,KCRF的计算公式如式(7)所示:
成本收益F的计算公式如式(8)所示:
Cann,t=Cann,cap+Cann,rep+Cann,om+Cann,ele+Cann,bas-Bse...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾利虎,高毅,葛磊蛟,羡一鸣,赵高帅,张来,田庄,方菲,武娇雯,
申请(专利权)人:国网天津市电力公司,国家电网有限公司,天津大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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