【技术实现步骤摘要】
计及可再生能源与需求响应的能量枢纽规划模型构建方法
本专利技术涉及电力系统领域,尤其涉及一种计及可再生能源与需求响应的能量枢纽规划模型的构建方法、装置和计算设备。s
技术介绍
近年来,随着全球生态环境恶化和气候变化问题的日趋突出,积极开发利用各类可再生能源(RenewableEnergySource,简称RES)已变得势在必行。相比于传统单一电能利用方式,综合能源系统(IntegratedEnergySystem,简称IES)基于能量枢纽(EnergyHub,简称EH)实现不同能源之间灵活转化与统一管理,从而为推动RES高效利用提供了全新的解决思路。在IES中,多种能源载体的深度融合和可再生能源的天然波动性将改变系统原有运行状态。因此,若想实现IES在满足基本技术经济约束的条件下实现对RES的充分利用,需对IES中EH的设备进行科学的选择和容量配置。目前,已有技术中研究了基于同时计及可再生能源与用户的电力需求响应(即需求响应)配置的EH规划模型,模型从设备配置角度及确定型需求响应两方面考虑,并采用基于 ...
【技术保护点】
1.一种计及可再生能源与需求响应的能量枢纽规划模型的构建方法,适于在计算设备中执行,所述模型包括第一模型和第二模型,所述第一模型为适于经济性的模型,所述第二模型为适于可再生能源利用性的模型;所述第一模型对应第一目标函数,所述第二模型对应第二目标函数;所述第一目标函数、所述第二目标函数统称为目标函数;所述方法包括步骤:/n获取基础参数;/n利用区间方法建立计及可再生能源和需求响应和的可再生能源与需求响应的能量枢纽规划模型,所述模型包括所述目标函数和约束条件;/n将所述基础参数代入至所述模型中,并以运营商投资运营成本最小的同时可再生能源利用率最高为目标,采用改进的非支配排序遗传 ...
【技术特征摘要】
1.一种计及可再生能源与需求响应的能量枢纽规划模型的构建方法,适于在计算设备中执行,所述模型包括第一模型和第二模型,所述第一模型为适于经济性的模型,所述第二模型为适于可再生能源利用性的模型;所述第一模型对应第一目标函数,所述第二模型对应第二目标函数;所述第一目标函数、所述第二目标函数统称为目标函数;所述方法包括步骤:
获取基础参数;
利用区间方法建立计及可再生能源和需求响应和的可再生能源与需求响应的能量枢纽规划模型,所述模型包括所述目标函数和约束条件;
将所述基础参数代入至所述模型中,并以运营商投资运营成本最小的同时可再生能源利用率最高为目标,采用改进的非支配排序遗传算法对所述模型进行求解,输出能量枢纽中各设备的容量配置数据、出力数据及电价的定价方案;
其中,所述第一目标函数为:Maxf1=CInv+COpt+CDR,式中,CInv为运营商对于能量枢纽的年投资成本,COpt为能量枢纽的年运行成本,CDR为需求响应成本;
其中,所述第二目标函数为:式中,τ为一年中的天数,t为能量枢纽各个运行时段,T为一天中能量枢纽运行时段,Δt为单个时段的时长,为风力发电设备的产电功率,为光伏的产电功率。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一目标函数包括:
式中,ΩI为能量枢纽待选设备类型集合,r为折现率,yi为设备i的寿命期;为设备i的单位容量投资成本,Mi为设备i的总配置容量,为设备i的年固定维护成本,τ为一年中的天数,为能量枢纽从外部市场购电价格;为能量枢纽从外部市场购气价格,为能量枢纽购电量,为能量枢纽购气量,为时段t的基准电价,为基准电价下系统的电负荷,为时间可转移负荷在能量枢纽总负荷需求中的比例,为能量可替代负荷电负荷占能量枢纽总电负荷的比例,ρh为基准电价对应的售热价格,为能量可替代负荷热负荷占能量枢纽总热负荷的比例,为基准电价下系统的热负荷,为实时价格中时段t对应的电价,为实时价格下时间可转移负荷的电负荷需求,为实时价格下能量可替代负荷的电负荷需求,为实时价格下能量可替代负荷的热负荷需求。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中,所述约束条件包括:配置容量约束、电价定价约束、安全约束和设备运行特性约束中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的方法,其中,所述容量配置约束包括:
式中,为设备i的总配置容量上限。
5.如权利要求3或4所述的方法,其中,所述电价定价约束包括:
式中,ρe,min为实时价格允许波动范围的下限值,ρe,max为实时价格允许波动范围的上限值。
6.如权利要求3至5中任一项所述的方法,其中,所述安全约束包括:
电、热气实时功率平衡约束:
能量枢纽与外部系统的能量交互约束:
能量枢纽购气量约束:
式中,为热电联产产电功率,为蓄电池放电功率,为实时价格下电负荷,为电锅炉耗电功率,为蓄电池充电功率,为热电联产产热功率,为燃气锅炉产热功率,为电锅炉产热功率,为储热罐放热功率,为实时价格下热负荷,为储热罐充热功率,为热电联产耗气量,为燃气锅炉耗气量,为能量枢纽从上级购电量上限,为能量枢纽从上级气网购气量上限。
7.如权利要求3-6中任一项所述的方法,其中,所述设备运行特性约束约束包括:设备约束和负荷约束;所述设备约束包括:
热电联产机组约束:...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾博,徐富强,徐豪,龚传正,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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