一种基于投资约束的园区级综合能源系统容量优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于投资约束的园区级综合能源系统容量优化方法，包括以下步骤：S1、确定园区所需的负荷类型，记为售出能源集合，并预测各类能源负荷需求量；S2、确定外部可获得的能源形式，记为购入能源形式集合；S3、确定相应的能量生产设备和转换设备类型，记为设备类型集合；S4、确定相关可用的储能装备，并将其列入储能设备集合；S5、按照随机初始化方案形成备选方案组合集合；S6、结合备选方案组合集合计算其对应的年化设备投资额形成预留方案集合；S7、通过投资约束对预留方案集合进行筛选，形成保留方案集合；S8、将保留方案集合输入多目标协同优化模型；S9、采用TOPSIS方法解得最佳配置方案。

A Capacity Optimization Method of Park-level Integrated Energy System Based on Investment Constraints

【技术实现步骤摘要】
一种基于投资约束的园区级综合能源系统容量优化方法
本专利技术涉及能源系统优化领域，尤其涉及一种基于投资约束的园区级综合能源系统容量优化方法。
技术介绍
当前，随着电力体制改革的深化推进以及传统能源消费带来的问题不断显现，为提高能源利用效率，打破能源之间的技术壁垒，综合能源系统(IES，IntegratedEnergySystems)逐渐被重视起来。综合能源系统是以供给侧和需求侧的能源替代为基础，通过对分布式能源、储能等设备的合理规划和调度实现冷、热、电、气等异质能源的耦合，最终达到提升能源综合利用效率的目标。目前，国内外在含多种能源的综合能源系统的规划设计方面已经取得一定研究成果。综合能源系统是以点为核心，多种能源相互耦合的能源供应系统，规划综合能源系统应考虑各能源在源、网、荷、储四个方面的耦合，并考虑实际建设中的影响因素：从以往研究成果来看，目前综合能源系统规划只注重了年成本、效益、能源利用率等长期目标，忽略了综合能源系统的建设投资同样制约了综合能源系统的效果，因此，有必要针对综合能源系统的建设投资成本对综合能源系统的优化进行研究。
技术实现思路
本专利技术目的是针对上述问题，提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于投资约束的园区级综合能源系统容量优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、确定园区所需的负荷类型，记为售出能源集合，并预测各类能源负荷需求量；S2、确定外部可获得的能源形式，记为购入能源形式集合；S3、确定相应的能量生产设备和转换设备类型，记为设备类型集合；S4、根据用户的负荷需求量确定储能装备，并将其列入储能设备集合；S5、结合售出能源集合、购入能源形式集合和设备类型集合、储能设备集合，共同构成“能源形式‑设备类型”集合，同时以目标解的值为引导、自变量的变化为依据，按照随机初始化方案形成备选方案组合集合；S6、结合备选方案组合集合计算其对应的年化设备投资额形成预留方案集合；S7、...

【技术特征摘要】
1.一种基于投资约束的园区级综合能源系统容量优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、确定园区所需的负荷类型，记为售出能源集合，并预测各类能源负荷需求量；S2、确定外部可获得的能源形式，记为购入能源形式集合；S3、确定相应的能量生产设备和转换设备类型，记为设备类型集合；S4、根据用户的负荷需求量确定储能装备，并将其列入储能设备集合；S5、结合售出能源集合、购入能源形式集合和设备类型集合、储能设备集合，共同构成“能源形式-设备类型”集合，同时以目标解的值为引导、自变量的变化为依据，按照随机初始化方案形成备选方案组合集合；S6、结合备选方案组合集合计算其对应的年化设备投资额形成预留方案集合；S7、通过投资约束对预留方案集合进行筛选，将预留方案集合中满足投资约束的方案保留，形成保留方案集合；S8、将保留方案集合输入多目标协同优化模型；多目标协同优化模型实施模拟运行优化，最终得出非劣解组合；S9、采用TOPSIS方法在非劣解组合中解得最佳配置方案。2.如权利要求1所述的基于投资约束的园区级综合能源系统容量优化方法，其特征在于：所述步骤S8中的多目标协同优化模型包括目标函数和约束条件；目标函数包括总年化成本和碳排放；约束条件包括电力平衡约束、热冷平衡约束、各个设备的正常工作范围约束、储能约束。3.如权利要求2所述的基于投资约束的园区级综合能源系统容量优化方法，其特征在于：所述目标函数为总年化成本时，计算公式如下：F1＝minCtotal＝Cinv+Cope+Cmai+Crep；其中，Ctotal是总年化成本,Cinv是设备等年值费用，Cope是系统的年运行费用，Cmai是系统内所有设备的年维护费用；Crep是系统内储能的年更换成本；其中，Cfix是系统内设备投资额上限；η是折算利率；Cbuy,i是第i种设备的购买费用；Cins,i是第i种设备的安装费用；Ccon,i是第i种设备的建筑工程费用；xi是第i种设备的台数；Coth是设备投资中的其他费用；Ya是系统设计总年限；Cope＝Cope-E+Cope-H+Cope-CO+Cope-NGCope-E＝∑CiPi(t)+Cbat,dep+(Mpele-DR+(1-M)pele)PEB-grid(t)Cope-H＝CHB-grid+ah-st∑Ph-st(t)其中，Cope-E是供电模块的运行费用；Cope-H是供热模块的运行费用；Cope-CO是供冷模块的运行费用；Cope-NG是供气模块的运行费用；Ci是分布式发电系统的运营成本；Pi(t)是t时刻分布式发电系统的输出功率；Cbat,dep是储能单位时间的充/放电折旧成本；pele-DR是需求响应电价；pele是固定电价；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞文，董焕然，马裕泽，杨佳乐，宋福浩，王永利，曾鸣，张福伟，祝金荣，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11