基于综合需求响应的园区综合能源系统多阶段规划方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于综合需求响应的园区综合能源系统多阶段规划方法，可以得到最优建设时序下的园区综合能源系统最优配置方案和最优运行策略，进而可以实现对负荷的“削峰填谷”。本发明专利技术的规划方法能够投建较少的供能设备来满足园区的负荷峰值，降低了运行曲线的峰谷差，设备出力更加平稳；本发明专利技术的规划方法改善了一次性投入设备所造成的超前投资，结合园区的实际建设进程，根据负荷增长情况将设备分阶段依次投入，避免了前期设备冗余、资源浪费，以及后期设备老化、容量短缺，能够充分利用设备容量，有效提高设备利用率，避免由于负荷增长造成设备容量不足而需从外部购能，可以为园区综合能源系统的规划和运行提供重要参考价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
基于综合需求响应的园区综合能源系统多阶段规划方法

：
[0001]本专利技术涉及综合能源系统领域，具体涉及一种基于综合需求响应的园区综合能源系统多阶段规划方法。

技术介绍
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[0002]在当今社会能源需求不断增加和环境污染持续恶化的双重压力下，能源供需关系日趋紧张。园区综合能源系统作为多能源耦合和供应的典型应用之一，对于提高能源利用效率、提升可再生能源消纳率等有着极大的促进作用。
[0003]在实际工程建设中，随着园区综合能源系统的开发运营时间推移，园区的负荷往往会随之增长，并且园区综合能源系统的建设通常也分为多期工程进行建设。在园区的运营初期，用户较少，负荷需求较低，而在园区的运营中后期，随着园区的发展，用户增加，负荷需求增长。若在建设初期将设备一次性投入将造成初期设备容量冗余，而在后期又因为设备老化和负荷增长造成设备容量不足，因而需要向外部大量购能来满足负荷要求。
[0004]综合需求响应是传统的电力需求响应在综合能源系统中的扩展和延伸。综合能源系统的不同形式能源在生产、传输和消费等环节的耦合性越来越强，不同形式能源间彼此耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于综合需求响应的园区综合能源系统多阶段规划方法，其特征在于：包括：1)构建所述园区综合能源系统中供能设备的运行模型；所述供能设备包括热电联产机组、光伏、电锅炉、地源热泵、燃气锅炉和储能装置；2)对园区综合能源系统的规划周期划分形成若干个建设时序，进而形成园区综合能源系统的建设时序集合；3)基于综合需求响应和所述建设时序集合，以园区综合能源系统中供能设备的配置方案和运行策略为决策变量，构建园区综合能源系统规划模型的目标函数；4)设定所述园区综合能源系统规划模型的约束条件；所述约束条件包括园区综合能源系统功率平衡约束、园区综合能源系统中供能设备运行约束和综合响应需求约束；5)在所述建设时序集合中每一建设时序下，对园区综合能源系统规划模型进行求解，再对比各建设时序的规划结果，得到最优建设时序以及对应的最优配置方案和运行策略。2.根据权利要求1所述的基于综合需求响应的园区综合能源系统多阶段规划方法，其特征在于：所述热电联产机组的运行模型为H
CHP
(t)＝η
CHP
G
CHP
(t)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)(1)0≤H
CHP
(t)≤M
CHP
ꢀꢀꢀꢀ
(4)式中，P
CHP
(t)、H
CHP
(t)和G
CHP
(t)分别为t时刻热电联产机组的电功率、热功率和天然气功率；和η
CHP
分别为热电联产机组的热
‑
电比例系数和气
‑
热转换系数；和分别为热电联产机组热功率的上、下限；M
CHP
为投建的热电联产机组容量；所述光伏的运行模型为式中，为t时刻光伏的消纳功率；P
PV
(t)为t时刻光伏在最大功率点追踪模式下的最大输出功率；所述电锅炉的运行模型为H
EB
(t)＝η
EB
P
EB
(t)
ꢀꢀꢀꢀ
(6)0≤H
EB
(t)≤M
EB
ꢀꢀꢀꢀ
(7)式中，H
EB
(t)和P
EB
(t)分别为t时刻电锅炉的热功率和消耗的电功率；η
EB
为电锅炉的电
‑
热转换系数；M
EB
表示投建的电锅炉容量；所述地源热泵的运行模型为H
HP
(t)＝η
HP
P
HP
(t)
ꢀꢀꢀꢀ
(8)0≤H
HP
(t)≤M
HP
ꢀꢀꢀꢀ
(9)式中，P
HP
(t)和H
HP
(t)分别为t时刻地源热泵消耗的电功率和热功率；η
HP
为地源热泵的电
‑
热转换系数；M
HP
表示投建的地源热泵容量；
所述燃气锅炉的运行模型为H
GB
(t)＝η
GB
G
GB
(t)
ꢀꢀꢀꢀ
(10)0≤H
GB
(t)≤M
GB
ꢀꢀꢀꢀ
(11)式中，G
GB
(t)和H
GB
(t)分别为t时刻燃气锅炉消耗的天然气和热功率；η
GB
为燃气锅炉的气
‑
热转换系数；M
GB
表示投建的燃气锅炉容量；所述储能装置的运行模型为γ
min
M
ES
≤S(t)≤γ
max
M
ES
ꢀꢀꢀꢀ
(13)S(0)＝S(T)
ꢀꢀꢀꢀ
(14)(14)B
cha
(t)+B
dis
(t)≤1
ꢀꢀꢀꢀ
(17)式中，S(t)是储能装置在t时刻的荷能状态值；γ
los
、γ
cha
和γ
dis
分别为储能装置的能量损失系数、充电效率和放电效率；Δt为相邻调度时刻时间间隔；M
ES
为投建的储能装置总容量；P
cha
(t)和P
dis
(t)分别为储能装置在t时刻的储能功率和放能功率；γ
max
和γ
min
分别为储能装置荷能状态最大值和荷能状态最小值占其总容量的比例；和分别为储能装置的充放能功率上、下限；B
cha
(t)和B
dis
(t)分别为储能装置在t时刻的充放能辅助变量；T为一天内的调度时刻数量。3.根据权利要求1所述的基于综合需求响应的园区综合能源系统多阶段规划方法，其特征在于：所述园区综合能源系统的建设时序集合为式中，表示第i阶段的持续时间的集合；N
ye...

【专利技术属性】
技术研发人员：张群，李妍，刘畅，李泽森，诸晓骏，王青山，王琼，王鑫，陈昌铭，林振智，杨莉，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：