一种基于分布式优化的综合能源站设计和运行方法及系统技术方案

本发明专利技术属于能源系统领域，提供了一种基于分布式优化的综合能源站设计和运行方法及系统。该方法包括，获取能源站设计和运行优化所需的数据，以获得优化设计和运行的目标；基于所有可选设备建立超结构，用于系统结构和设备容量的优化；以各个设备在各个时刻的负载率为运行优化变量，建立负载率变量矩阵；根据负载率变量矩阵，结合能源站在一段连续时间内的优化设计和运行的目标以及约束条件构建单能源站连续运行优化模型；基于时空转换理论，将单能源站连续运行优化模型转换为多能源站串连运行优化模型；采用运行分布式优化算法，求解超结构和多能源站串连运行优化模型，得到多能源站的最优设计方案和运行方案，进而得到单能源站的最优设计方案和运行方案。源站的最优设计方案和运行方案。源站的最优设计方案和运行方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式优化的综合能源站设计和运行方法及系统


[0001]本专利技术属于能源系统领域，尤其涉及一种基于分布式优化的综合能源站设计和运行方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]综合能源站是充分利用本地可再生能源满足用户多种用能需求的能源系统。可再生能源和用户负荷的波动性和随机性，造成综合能源站运行场景的多样性，增加了运行工况的复杂性。尤其是储能设备的加入，综合能源站的源荷实时匹配得到解耦，运行方案更加灵活多变。
[0004]综合能源站的运行性能直接影响其设计方案选择、运行调度计划、投资收益分析、供能价格制定。但是，综合能源站含大量设备，运行周期长、运行成本高、运行环境搭建难，不能通过实验测试获得完整数据和准确性能。仿真测评成为获得综合能源站性能的主要方式。然而，运行性能的仿真测评面临大量连续运行场景，场景复杂多样，优化变量多，全局优化难以兼顾求解准确度和计算速度。
[0005]目前，综合能源站设计和运行方法中，大多采用集中式优化算法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式优化的综合能源站设计和运行方法，其特征在于，包括：获取能源站设计和运行优化所需的数据，以获得优化设计和运行的目标；基于所有可选设备建立超结构，用于系统结构和设备容量的优化；以各个设备在各个时刻的负载率为运行优化变量，建立负载率变量矩阵；根据负载率变量矩阵，结合能源站在一段连续时间内的优化设计和运行的目标以及约束条件构建单能源站连续运行优化模型；基于时空转换理论，将单能源站连续运行优化模型转换为多能源站串连运行优化模型；采用运行分布式优化算法，求解超结构和多能源站串连运行优化模型，得到多能源站的最优设计方案和运行方案，进而得到单能源站的最优设计方案和运行方案。2.根据权利要求1所述的基于分布式优化的综合能源站设计和运行方法，其特征在于，所述单能源站连续运行优化模型为：min J(X)＝(P(HS)
‑
P(FC)+P(ES)+P(HP)+EL)
×
p其中，X＝[HS
T FC
T ES
T TS
T AC
T HP
T
]
T
表示负载率变量矩阵，其行数等于负载率变量数量，其列数等于运行时刻数量，HS、FC、ES、TS、AC和HP分别表示制氢储氢设备、燃料电池、储能电池、储热水箱、吸收式制冷机和地源热泵的负载率的变量向量，当变量取值大于0时表示储能充能或热泵制热，当变量取值小于0时表示储能放能或热泵制冷，P表示各个设备的发电耗电函数，H表示各个设备的制热耗热函数，Q表示各个设备的制冷函数，p表示电网售电价格向量，EL、HL和CL分别表示用户的电负荷、热负荷和冷负荷。3.根据权利要求1所述的基于分布式优化的综合能源站设计和运行方法，其特征在于，所述将单能源站连续运行优化模型转换为多能源站串连运行优化模型具体包括：将指定能源站在一段连续时间内若干时刻的运行目标和约束条件，转换为若干个能源站在某个时刻的运行目标和约束条件。4.根据权利要求3所述的基于分布式优化的综合能源站设计和运行方法，其特征在于，所述多能源站串连运行优化模型中能源站的个数与单能源站连续运行优化模型中时刻的数目相同。5.根据权利要求3所述的基于分布式优化的综合能源站设计和运行方法，其特征在于，所述多能源站串连运行优化模型为：
其中，n表示能源站的总数量，Y
i
＝[ht
i fc
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张承慧，李浩然，赵大端，孙波，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：