一种能源系统的规划方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种能源系统的规划方法、装置、设备和存储介质。该方法通过对历史或预测年负荷数据的聚类分群，获取能源系统的典型日负荷需求；根据负荷需求和规划备选项确定能源系统的规划参数；其中，负荷需求值在预先设置的负荷需求不确定性集合内；建立相应规划模型，对能源系统中的备选设备进行规划。本发明专利技术实施例提供的技术方案考虑了能源系统的不确定性因素带来的影响，提升综合能源系统供能的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种能源系统的规划方法、装置、设备和存储介质
本专利技术实施例涉及综合能源管理技术，尤其涉及一种能源系统的规划方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
“综合能源系统”是指电、冷、热、气多能互补集成优化的区域能源系统，涉及某个区域内(例如一个居民社区、工业园区或大型商业楼宇)热电联供机组、变电站、配电馈线、供热站、供冷/热管道、供气站等设备的规划和运行。“多能互补”是指改变原有的各能源供用系统各自规划设计、独立运行的现状，对不同的能源供用系统进行统一的协调优化。综合能源系统的建设，对于提升社会能源供用效率、促进可再生能源规模化利用等都具有重要意义。近年来，综合能源系统的建模、规划与运行问题受到广泛关注，国内外学者已经形成了丰富的研究成果。其中，GoranAnderson等学者提出了能源集线器，用能源集线器线性化地表示多种能量之间的转换、存储等，已得到众多学者的认可。目前关于综合能源系统规划方法的研究，主要集中在不同背景、不同组成的多类型综合能源系统的建模与规划。综合能源系统的建模与规划未考虑综合能源系统的不确定性因素。在综合能源系统规划方法的研究中，需要考虑的不确定性因素众多，如可再生能源的多能供给、电/冷/热/气负荷的需求等。若不考虑综合能源系统的不确定性因素，可能导致综合能源系统的不可靠。
技术实现思路
本专利技术提供一种能源系统的规划方法、装置、设备和存储介质，以实现提升综合能源系统供能的可靠性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种能源系统的规划方法，所述方法包括：获取能源系统的负荷需求值；根据所述负荷需求值确定所述能源系统的规划参数；其中，所述负荷需求值在预先设置的负荷需求不确定性集合内；根据所述规划参数对所述能源系统中的备选供能设备进行规划。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种能源系统的规划装置，所述装置包括：获取模块、确定模块和规划模块；其中所述获取模块，用于获取能源系统的负荷需求值；所述确定模块，用于根据所述负荷需求值确定所述能源系统的规划参数；其中，所述负荷需求值在预先设置的负荷需求不确定性集合内；所述规划模块，用于根据所述规划参数对所述能源系统中的备选供能设备进行规划。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述第一方面中任一所述的能源系统的规划方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述第一方面中任一所述的能源系统的规划方法。本专利技术实施例通过获取能源系统的负荷需求值；根据负荷需求值确定能源系统的规划参数；其中，负荷需求值在预先设置的负荷需求不确定性集合内；根据规划参数对能源系统中的备选功能设备进行规划。本专利技术实施例提供的技术方案考虑了能源系统的不确定性因素带来了影响，提升综合能源系统供能的可靠性。附图说明图1是本专利技术实施例一中的能源系统的规划方法的流程图；图2是本专利技术实施例二中的能源系统的规划方法的流程图；图3是本专利技术实施例三中的能源系统的规划装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例四中的一种设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本专利技术实施例一中的能源系统的规划方法的流程图，本实施例可适用于规划综合能源系统的情况，该方法可以由能源系统的规划装置来执行，如图1所示，该能源系统的规划方法主要包括如下步骤：步骤110、获取能源系统的负荷需求值。在本实施例中，获取能源系统的负荷需求值包括：获取能源系统的年负荷数据；通过数据聚类分群方法在年负荷数据中提取满足预设条件的日负荷数据；根据满足预设条件的日负荷数据确定能源系统的负荷需求值。在本实施例中。负荷需求值是指当能源系统未建立时，获取能源系统的预算负荷需求值。进一步的，获取能源系统的年负荷数据是指以一年为单位获取能源系统的负荷数据，其中，年负荷数据是未来一年的时间内预算年负荷数据，可以根据历史年负荷数据结合系统中增加的设备和用户对能源的需求，通过规定的预算算法计算年负荷数据。用户可以根据需要采用合适的算法计算预算年负荷数据。进一步的，日负荷数据，即能源系统在一天内的负荷数据。满足预设条件是指用户根据需要可以设置预设条件，满足预设条件的日负荷数据是指典型的日负荷数据，示例性的，可以是夏天用电高峰期时某一天的负荷。步骤120、根据负荷需求值确定能源系统的规划参数；其中，负荷需求值在预先设置的负荷需求集合内。在现实生活的实际运行中，运行场景存在很多的不确定性，如：可再生能源的多能供给、电/冷/热/气负荷的需求等。考虑到运行场景中各种负荷的不确定性，避免各种负荷不确定性给系统稳定运行带来的弊端，本实施例中用负荷需求不确定性集合描述各种负荷不确定性，需求负荷值在预先设置的负荷需求不确定性集合内是为了使负荷需求可以在一个预设的范围内波动，使得在系统存在不确定性因素时，能源系统依旧可以稳定运行。步骤130、根据规划参数对能源系统中的备选供能设备进行规划。在本实施例中，规划参数是指能源系统中最后得出的关于设备的使用情况，即规划结果，实例性，需要2台10KVA的变压器等，以使系统中的各种设备都处于有效、节能、稳定的运行状态。本专利技术实施例提供了一种能源系统的规划方法，该方法获取能源系统的负荷需求值；根据负荷需求值确定能源系统的规划参数；其中，负荷需求值在预先设置的需求不确定性集合内；根据规划参数对能源系统中的备选供能设备进行规划。本专利技术实施例提供的技术方案考虑了能源系统的不确定性因素带来了影响，提升综合能源系统供能的可靠性。实施例二图2是本专利技术实施例二中的能源系统的规划方法的流程图；本实施例具体优化了能源系统的规划方法，如图2所示，该能源系统的规划方法主要包括如下步骤：步骤210、获取能源系统的负荷需求值。在本实施例中，获取能源系统的需求是指获取能源系统的年负荷数据；通过数据聚类分群方法在年负荷数据中提取满足预设条件的日负荷数据。步骤220、获取能源系统中各个备选供能设备的基本运行参数。在本实施例中，各个备选设备的基本运行参数是指能源系统中各个备选设备的具体参数，示例性的，例如变压器的容量、二次侧电压和电流，空调的功率等等。步骤230、根据所述备选供能设备的基本运行参数确定转换系数。根据各个备选供能设备的基本运行参数，确定输入能量与所述负荷需求值之间转换系数C，其中，转换系数C为：其中，cα1，cβ1，…，cωm是转换系数，α，β，…，ω表示不同类型的能源，1～m表示不同的能源形式。步骤240、根据转换系数确定输入能量与负荷需求值的关系。输入能量与负荷需求值之间的关系为：其中，l1，l2，…，lm为能源系统的负荷需求值，pα，pβ，…，pω为能源系统的输入能量，α，β，…，ω表示不同类型的能源，1～m表示不同的能源形式，cα1，cβ1，…，cωm是转化系数。进一步的，在能源系统的实际运行中，必须考虑能源系统整体的多能源负荷平衡，因此，能源系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能源系统的规划方法，其特征在于，所述方法包括：获取能源系统的负荷需求值；根据所述负荷需求值确定所述能源系统的规划参数；其中，所述负荷需求值在预先设置的负荷需求不确定性集合内；根据所述规划参数对所述能源系统中的备选供能设备进行规划。

【技术特征摘要】
1.一种能源系统的规划方法，其特征在于，所述方法包括：获取能源系统的负荷需求值；根据所述负荷需求值确定所述能源系统的规划参数；其中，所述负荷需求值在预先设置的负荷需求不确定性集合内；根据所述规划参数对所述能源系统中的备选供能设备进行规划。2.根据权利要求1所述的能源系统的规划方法，其特征在于，所述获取能源系统的负荷需求值，包括：获取所述能源系统的年负荷数据；通过数据聚类分群方法在年负荷数据中提取满足预设条件的日负荷数据；根据所述满足预设条件的日负荷数据确定所述能源系统的负荷需求值。3.根据权利要求2所述的能源系统的规划方法，其特征在于，根据所述负荷需求值确定所述能源系统的规划参数，包括：获取所述能源系统中备选供能设备的基本运行参数；根据所述备选供能设备的基本运行参数确定转换系数；根据所述转换系数确定输入能量与所述负荷需求值之间的关系；其中，所述输入能量与所述负荷需求值之间的关系为：其中，l1，l2，…，lm为所述能源系统的负荷需求值，pα，pβ，…，pω为所述能源系统的输入能量，α，β，…，ω表示不同类型的能源，1～m表示不同的能源形式，cα1，cβ1，…，cωm是转换系数；根据所述输入能量与所述负荷需求值之间的关系确定所述能源系统的规划参数。4.根据权利要求3所述的能源系统的规划方法，其特征在于，所述输入能量与所述负荷需求值之间的关系，还包括：其中，是第i种设备的第j种容量在场景s中的时刻h的输入能量；为种i设备的第j种容量的最大输入能量；xi,j为0-1变量；其中，Ls,h是运行在场景s中的时刻h的负荷需求值；是第i种设备的第j种容量在场景s中的时刻h的输入能量；Ci,j是第i种设备的第j种容量对应的转换系数；是i种设备的j种容量与转换系数乘积的累加值；是描述所述负荷需求不确定性的集合；∑s∑h|zs,h|≤Γ；其中，Γ为系统鲁棒性调整参数。5.根据权利要求3所述的能源系统的规划方法，其特征在于，根据所述输入能量与所述负荷需求值之间的关系确定所述能源系统的规划参数，包括：根据所述能源系统的预设要求，确定所述能源系统的目标函数；其中，所述能源系统的目标函数为：其中，finv(x)是规划建设成本，x为0-1变量，x＝[x1x2…xn]；fope(y)是运行成本，y是运行决策变量。6.根据权利要求5所述的能源系统的规划方法，其特征在于，根据所述输入能量与所述负荷需求值之间的关系确定所述能源系统的规划参数，包括：根据所述输入能量与所述负荷需求值之间的关系和所述能源系统的目标函数，确定所述能源系统的鲁棒优化模型；对所述能源系统的鲁棒优化模型进行求解，确定所述能源系统的规划参数。7.一种能源系统的规划装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块、确定模块和规划模块；其中所述获取模块，用于获取能源系统的负荷需求值；所述确定模块，用于根据所述负荷需求值确定所述能源系统的规划参数；其中，所述负荷需求值在预先设置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈欣炜，孙宏斌，郭庆来，王彬，陈聪，
申请(专利权)人：清华伯克利深圳学院筹备办公室，
类型：发明
国别省市：广东,44