分布式供能运行策略的确定方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种分布式供能运行策略的确定方法、装置、设备和存储介质。所述方法包括：获取终端用能信息和资源信息；对可能使用到的单元设备进行建模，得到超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系；将各单元设备相互关联起来建立逐时运行优化模块，实现供给与需求的最优逐时匹配，并获得该最优逐时匹配时刻相对应的运行负荷率；确定最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率，并将所述最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率作为实际运行供能的方式。本发明专利技术解决了初始投资成本过高，以及系统效率低供能系统运行成本高的经济问题，达到了节能、减排以及电网削峰填谷的目的。

【技术实现步骤摘要】
分布式供能运行策略的确定方法、装置、设备和存储介质
本申请涉及能源
，特别是涉及一种分布式供能运行策略的确定方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
随着我国一次能源消费结构向低碳化、无碳化的方向发展，可再生能源的比例将大幅提升。以天然气、生物质等为主要一次能源，因地制宜，融入当地可获得的可再生能源，通过各种一次能源转换技术的集成运用、各种转换方式组合，高效的冷热电联供方式满足终端各种用能需求的多能互补的分布式供能系统，将在我国高效的新能源系统中起着重要作用，成为能源工程领域研究和应用的重点。然而，分布式供能系统在发展和建设过程中也面临着一些技术问题。随着一次能源清洁化、多样化的转变及储能技术的发展，分布式供能系统设计越发复杂化，特别是装机容量设计和运行策略设计是多能互补的分布式供能系统面临的主要技术问题。而分布式供能系统的技术组合、设计规模是否合理、可靠及运行方式是否科学决定了该系统的运行效率和经济效益是否能达到预期效果。目前分布式供能系统的设计及运行未考虑终端能源需求的逐时负荷波动特性，只考虑一定时间内能源供求累计总量的能量平衡，因此系统只能粗放地解决一定时间内能源供求累积总量的匹配问题，不能精确满足能源供应及需求侧能量的逐时匹配，这样设计的系统在实际运行时，会存在部分单位小时能源供给不能满足终端用户能源需求、部分单位小时供给却远大于需求的缺陷，即存在能源供需严重不均衡的问题，导致机组出现实际运行能效低下及环保性差的问题。因此，需要解决分布式供能系统技术组合、装机容量设计和运行方式优化问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种分布式供能运行策略的确定方法、装置、设备和存储介质，能够达到了节能、减排以及电网削峰填谷的技术效果，解决了建设分布式供能系统因装机容量过大而导致初始投资成本过高，以及频繁的变工况运行导致系统效率低供能系统运行成本高的经济问题，避免一次投入资金冗余浪费以及降低投资回收期的经济效果。第一方面，本申请提供一种分布式供能运行策略的确方法，所述方法包括：获取终端用能信息和资源信息；根据预先建立的分布式供能系统模型、所述终端用能信息和资源信息，对可能使用到的单元设备进行建模，得到超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系；根据预先获取的单元设备逐时功率与设备额定容量和逐时负荷率的关系，以及超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系，将各单元设备相互关联起来建立逐时运行优化模块，实现供给与需求的最优逐时匹配，并获得该最优逐时匹配时刻相对应的运行负荷率；利用预先建立的综合评估函数，确定最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率，并将所述最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率作为实际运行供能的方式。在其中一个实施例中，在所述利用预先建立的综合评估函数，确定各单元设备最优的装机容量和运行负荷率的步骤之前，所述方法还包括：建立综合评估函数；所述利用预先建立的综合评估函数，确定各单元设备最优的装机容量和运行负荷率的步骤，包括：利用所述综合评估函数依次评估各单元设备的装机容量和运行方式，确定当前各单元设备的装机容量和运行负荷率是否为最优方式，若否，则修改各单元设备的装机容量或运行负荷率，并再次调用所述逐时运行优化模块，直到综合评估函数确定各单元设备最优的装机容量和运行负荷率为止。在其中一个实施例中，所述在根据预先建立的分布式供能系统模型、所述终端用能信息和资源信息，对可能使用到的单元设备进行建模，得到超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系的步骤之前，所述方法还包括：建立的分布式供能系统模型。在其中一个实施例中，所述建立的分布式供能系统模型的步骤，包括：建立一次能源转换为二次能源的转换模型；建立二次能源转换为用户端可使用能源模型；建立储能模型，以在终端用能负荷较低的时候，将系统多余的能量储存下来，用于削减高峰时段的负荷需求；分别设置能源生产设备、能源转换设备和储能设备需满足约束条件。在其中一个实施例中，所述建立一次能源转换为二次能源的转换模型采用如下公式：其中，表示i时刻一次能源k的输入量；表示设备L生产二次能源m的逐时功率；m表示二次能源的类型，m∈{e,h,…}，e代表电能、h代表热能，…代表其它类型的能源；μk,L,i为一次能源分配系数，表示在i时刻，一次能源k用于设备L的比例，若μk,L,i为0表示该设备L停用；表示设备L生产二次能源m的能源效率，若为0表示设备L不生产或者无法生产二次能源m；△T表示优化模型的时间步长；表示设备L在预设时间段内生产二次能源m的总量；表示预设时间段内一次能源k转换为二次能源m的总量。在其中一个实施例中，所述建立二次能源转换为用户端可使用能源模型采用如下公式：其中，表示预设时间段内终端用能n的输出量；表示预设时间段内二次能源m输入能换设备的量；m表示二次能源的类型，m∈{e,h,…}，e代表电能、h代表热能，…代表其它类型的能源；n表示终端能源的类型，n∈{e,h,c,…}，e代表电能，h代表热能，c代表冷能；γm，M,i为二次能源分配系数，表示二次能源m用于设备M的比例；表示能源转换设备M将二次能源m转化为终端用能n的能源转换效率，如果M是多个设备组合，其值则为组合中各个设备的能源转换效率之积；ηl表示组合设备中单个设备的效率；表示i时刻终端用能n的输出功率。在其中一个实施例中，所述建立储能模型采用如下公式：其中，WN,i，WN,i-1表示分别是i时刻和i-1时刻储能装置的剩余能量；σN,i表示储能设备的能量损失率；分别表示i时刻储能设备的蓄能功率和放能功率；分别表示i时刻储能设备的蓄能状态和放能状态，为0-1变量；分别表示储能设备的蓄能效率和放能效率；WN表示储能设备的额定容量；表示储能功率的上限系数；表示放能功率的上限系数。第二方面，本申请提供一种分布式供能运行策略的确定装置，所述装置包括：获取模块，用于获取终端用能信息和资源信息；建模模块，用于根据预先建立的分布式供能系统模型、所述终端用能信息和资源信息，对可能使用到的单元设备进行建模，得到超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系；优化模块，用于根据预先获取的单元设备逐时功率与设备额定容量和逐时负荷率的关系，以及超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系，将各单元设备相互关联起来建立逐时运行优化模块，实现供给与需求的最优逐时匹配，并获得该最优逐时匹配时刻相对应的运行负荷率；运行模块，用于利用预先建立的综合评估函数，确定最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率，并将所述最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率作为实际运行供能的方式。第三方面，本申请提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取终端用能信息和资源信息；根据预先建立的分布式供能系统模型、所述终端用能信息和资源信息，对可能使用到的单元设备进行建模，得到超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系；根据预先获取的单元设备逐时功率与设备额定容量和逐时负荷率的关系，以及超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系，将各单元设备相互关联起来建立逐时运行优化模块，实现供给与需求本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式供能运行策略的确定方法，所述方法包括：获取终端用能信息和资源信息；根据预先建立的分布式供能系统模型、所述终端用能信息和资源信息，对可能使用到的单元设备进行建模，得到超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系；根据预先获取的单元设备逐时功率与设备额定容量和逐时负荷率的关系，以及超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系，将各单元设备相互关联起来建立逐时运行优化模块，实现供给与需求的最优逐时匹配，并获得该最优逐时匹配时刻相对应的运行负荷率；利用预先建立的综合评估函数，确定最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率，并将所述最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率作为实际运行供能的方式。

【技术特征摘要】
1.一种分布式供能运行策略的确定方法，所述方法包括：获取终端用能信息和资源信息；根据预先建立的分布式供能系统模型、所述终端用能信息和资源信息，对可能使用到的单元设备进行建模，得到超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系；根据预先获取的单元设备逐时功率与设备额定容量和逐时负荷率的关系，以及超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系，将各单元设备相互关联起来建立逐时运行优化模块，实现供给与需求的最优逐时匹配，并获得该最优逐时匹配时刻相对应的运行负荷率；利用预先建立的综合评估函数，确定最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率，并将所述最优的技术组合、各单元设备最优的装机容量和运行负荷率作为实际运行供能的方式。2.根据权利要求1所述的分布式供能运行策略的确定方法，其特征在于，在所述利用预先建立的综合评估函数，确定各单元设备最优的装机容量和运行负荷率的步骤之前，所述方法还包括：建立综合评估函数；所述利用预先建立的综合评估函数，确定各单元设备最优的装机容量和运行负荷率的步骤，包括：利用所述综合评估函数依次评估各单元设备的装机容量和运行方式，确定当前各单元设备的装机容量和运行负荷率是否为最优方式，若否，则修改各单元设备的装机容量或运行负荷率，并再次调用所述逐时运行优化模块，直到综合评估函数确定各单元设备最优的装机容量和运行负荷率为止。3.根据权利要求1所述的分布式供能运行策略的确定方法，其特征在于，所述在根据预先建立的分布式供能系统模型、所述终端用能信息和资源信息，对可能使用到的单元设备进行建模，得到超结构模型中各单元设备相互间的能量及约束关系的步骤之前，所述方法还包括：建立的分布式供能系统模型。4.根据权利要求3所述的分布式供能运行策略的确定方法，其特征在于，所述建立的分布式供能系统模型的步骤，包括：建立一次能源转换为二次能源的转换模型；建立二次能源转换为用户端可使用能源模型；建立储能模型，以在终端用能负荷较低的时候，将系统多余的能量储存下来，用于削减高峰时段的负荷需求；分别设置能源生产设备、能源转换设备和储能设备需满足约束条件。5.根据权利要求4中所述的分布式供能运行策略的确定方法，其特征在于，所述建立一次能源转换为二次能源的转换模型采用如下公式：其中，表示i时刻一次能源k的输入量；表示设备L生产二次能源m的逐时功率；m表示二次能源的类型，m∈{e,h,…}，e代表电能、h代表热能，…代表其它类型的能源；μk,L,i为一次能源分配系数，表示在i时刻，一次能源k用于设备L的比例，若μk,L,i为0表示该设备L停用；表示设备L生产二次能源m的能源效率，若为0表示设备L不生产或者无法生产二次能源...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓彤，廖宇峰，何吉彪，刘育权，熊文，王莉，蔡莹，刘艳萍，曾顺奇，吴任博，王珂，许苑，
申请(专利权)人：广州供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44