园区综合能源系统优化配置方法以及相关设备技术方案

本申请提供一种园区综合能源系统优化配置方法，包括：根据预先获取到的园区信息确定园区优化目标函数以及园区优化约束条件；根据所述园区优化目标函数以及所述园区优化约束条件，确定园区优化综合目标函数；将所述园区优化综合目标函数输入到预先构建的模拟退火模型，确定所述园区优化目标函数的最优解；根据所述园区优化目标函数的最优解，确定园区综合能源系统优化配置方案。合能源系统优化配置方案。合能源系统优化配置方案。

【技术实现步骤摘要】
园区综合能源系统优化配置方法以及相关设备


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种园区综合能源系统优化配置方法以及相关设备。

技术介绍

[0002]众所周知，能源是支持人类社会发展的关键因素，近年来，随着能源种类与利用率增加，人类对能源的依赖性也越来越高。工业园区中的每个设备和区域都涉及能源消耗，现有工业园区的能源系统通常通过模拟自然生物进化的过程来寻求园区能源系统优化配置最优方案，但是这种方式仅能基于园区局部配置或者全局配置考虑，无法将园区内所有耗能设备以及耗能区域综合考虑，其得出的园区能源系统优化配置优化方案往往无法应用于实际能源系统优化中。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种园区综合能源系统优化配置方法以及相关设备。
[0004]基于上述目的，本申请提供了一种园区综合能源系统优化配置方法，包括：
[0005]根据预先获取到的园区信息确定园区优化目标函数以及园区优化约束条件；
[0006]根据所述园区优化目标函数以及所述园区优化约束条件，确定园区优化综合目标函数；
[0007]将所述园区优化综合目标函数输入到预先构建的模拟退火模型，确定所述园区优化目标函数的最优解；
[0008]根据所述园区优化目标函数的最优解，确定园区综合能源系统优化配置方案。
[0009]可选的，所述园区信息包括：园区总成本信息以及园区综合能效信息；
[0010]所述根据预先获取到的园区信息确定园区优化目标函数，包括：
[0011]根据园区总成本信息确定使园区总成本最小的第一目标函数；其中，所述第一目标函数为：
[0012]F1＝min[f
in
(x)+f
op
(p)+f
mc
(p)+f
ce
(p)][0013]其中，F1为第一目标函数，f
in
(x)是园区综合能源系统的初始投资成本，x是园区综合能源系统的各个设备的装机容量；f
op
(p)是寿命期内园区综合能源系统的年运行成本，f
mc
(p)是园区综合能源系统的年维护费用；f
ce
(p)是园区综合能源系统的年碳排放成本；p是园区综合能源系统的各个设备的有效功率；
[0014]根据园区综合能效信息确定使园区综合能效最大的第二目标函数；其中，所述第二目标函数为：
[0015][0016]其中，P
e
为园区综合能源系统的电能输入，P
g
为园区综合能源系统的气体能源输
入；L
e
为园区用户的总电负荷，L
h
为园区用户的总热负荷，L
c
为园区用户的总冷负荷，S
e
为园区综合能源系统的电池的实际剩余储能量、S
h
为园区综合能源系统的蓄热罐的实际剩余储能量，S
c
为园区综合能源系统的蓄冰槽的实际剩余储能量；D
e
为园区综合能源系统的电池的实际释放能量、D
h
为园区综合能源系统的蓄热罐的实际释放能量，D
c
为园区综合能源系统的蓄冰槽的实际释放能量，λ
E
、λ
G
、λ
H
和λ
C
分别为电、天然气、热、冷能的能量系数；λ
e
、λ
h
和λ
c
分别为电、热、冷负荷的能量系数；
[0017]根据所述第一目标函数以及所述第二目标函数确定所述园区优化目标函数；其中，所述园区优化目标函数为：
[0018][0019]可选的，所述园区信息还包括以下任意一项：园区建筑面积数据、园区电网供能数据、园区供能设备功率数据、园区天然气网络容量数据、园区能量供求数据、园区供能可靠性数据、园区能源网络传输力数据、园区储能电池数据、园区蓄热罐容量数据以及园区蓄冰槽容量数据；
[0020]所述根据预先获取到的园区信息确定所述园区优化约束条件，包括：
[0021]根据所述园区建筑面积数据，确定园区建筑面积约束条件；其中，所述园区建筑面积约束条件为：
[0022][0023]其中，m
i
表示安装设备i占用的园区建筑面积，AZ
max
表示安装设备i的可使用园区建筑面积；
[0024]或者，根据所述园区电网供能数据，确定园区电网供能约束条件；其中，所述园区电网供能约束条件为：
[0025][0026][0027]其中，D
max
表示园区电网线路或园区变电设备的最大供电能力，P
maxi
表示设备i的耗电功率，U
maxi
表示设备i的发电功率，L
qmax
表示园区电网内部设计的用电负荷，S表示园区电网的安全用电系数；
[0028]或者，根据所述园区供能设备功率数据，确定园区供能设备功率约束条件；其中，所述园区供能设备功率约束条件为：
[0029][0030]其中，Q
imin
表示设备i的供冷最小功率，Q
maxi
表示设备i的供热最大功率；Q
idown
表示设备i的最大爬坡率，ΔQ
upi
表示设备i的最小爬坡率；
[0031]或者，根据所述园区天然气网络容量数据，确定园区天然气网络容量约束条件；其
中，所述园区天然气网络容量约束条件为：
[0032][0033]其中，PQ
min,J
表示管道l可承受流量的上限，PQ
max,l
表示管道l可承受流量的下限；cl
l.y
为管道安全波动系数；
[0034]或者，根据所述园区能量供求数据，确定园区能量供求约束条件；其中，所述园区能量供求约束条件为：
[0035]E
s
(t)＝E
load
(t)
[0036]其中，E
s
(t)为园区各类能源的供给量，单位为kW，E
load
(t)为用户对各类能源的需求量；
[0037]或者，根据所述园区供能可靠性数据，确定园区供能可靠性约束条件；其中，所述园区供能可靠性约束条件为：
[0038]ΔL
bs
≤ΔL
max
[0039]其中，ΔL
max
为园区电能消耗上限；
[0040]或者，根据所述园区能源网络传输力数据，确定园区能源网络传输力约束条件；其中，所述园区能源网络传输力约束条件为：
[0041][0042]或者，根据所述园区储能电池数据，确定园区储能电池约束条件；其中，所述园区储能电池条件为：
[0043][0044]其中，SOC(t)，SOC(t0)分别表示电池在某时刻的剩余存储电量；δ表示电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种园区综合能源系统优化配置方法，其特征在于，包括：根据预先获取到的园区信息确定园区优化目标函数以及园区优化约束条件；根据所述园区优化目标函数以及所述园区优化约束条件，确定园区优化综合目标函数；将所述园区优化综合目标函数输入到预先构建的模拟退火模型，确定所述园区优化目标函数的最优解；根据所述园区优化目标函数的最优解，确定园区综合能源系统优化配置方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述园区信息包括：园区总成本信息以及园区综合能效信息；所述根据预先获取到的园区信息确定园区优化目标函数，包括：根据园区总成本信息确定使园区总成本最小的第一目标函数；其中，所述第一目标函数为：F1＝min[f
in
(x)+f
op
(p)+f
mc
(p)+f
ce
(p)]其中，F1为第一目标函数，f
in
(x)是园区综合能源系统的初始投资成本，x是园区综合能源系统的各个设备的装机容量；f
op
(p)是寿命期内园区综合能源系统的年运行成本，f
mc
(p)是园区综合能源系统的年维护费用；f
ce
(p)是园区综合能源系统的年碳排放成本；p是园区综合能源系统的各个设备的有效功率；根据园区综合能效信息确定使园区综合能效最大的第二目标函数；其中，所述第二目标函数为：其中，P
e
为园区综合能源系统的电能输入，P
g
为园区综合能源系统的气体能源输入；L
e
为园区用户的总电负荷，L
h
为园区用户的总热负荷，L
c
为园区用户的总冷负荷，S
e
为园区综合能源系统的电池的实际剩余储能量、S
h
为园区综合能源系统的蓄热罐的实际剩余储能量，S
c
为园区综合能源系统的蓄冰槽的实际剩余储能量；D
e
为园区综合能源系统的电池的实际释放能量、D
h
为园区综合能源系统的蓄热罐的实际释放能量，D
c
为园区综合能源系统的蓄冰槽的实际释放能量，λ
E
、λ
G
、λ
H
和λ
C
分别为电、天然气、热、冷能的能量系数；λ
e
、λ
h
和λ
c
分别为电、热、冷负荷的能量系数；根据所述第一目标函数以及所述第二目标函数确定所述园区优化目标函数；其中，所述园区优化目标函数为：3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述园区信息还包括以下任意一项：园区建筑面积数据、园区电网供能数据、园区供能设备功率数据、园区天然气网络容量数据、园区能量供求数据、园区供能可靠性数据、园区能源网络传输力数据、园区储能电池数据、园区蓄热罐容量数据以及园区蓄冰槽容量数据；
所述根据预先获取到的园区信息确定所述园区优化约束条件，包括：根据所述园区建筑面积数据，确定园区建筑面积约束条件；其中，所述园区建筑面积约束条件为：其中，m
i
表示安装设备i占用的园区建筑面积，AZ
max
表示安装设备i的可使用园区建筑面积；或者，根据所述园区电网供能数据，确定园区电网供能约束条件；其中，所述园区电网供能约束条件为：供能约束条件为：其中，D
max
表示园区电网线路或园区变电设备的最大供电能力，P
maxi
表示设备i的耗电功率，U
maxi
表示设备i的发电功率，L
qmax
表示园区电网内部设计的用电负荷，S表示园区电网的安全用电系数；或者，根据所述园区供能设备功率数据，确定园区供能设备功率约束条件；其中，所述园区供能设备功率约束条件为：其中，Q
imin
表示设备i的供冷最小功率，Q
maxi
表示设备i的供热最大功率；Q
idown
表示设备i的最大爬坡率，ΔQ
upi
表示设备i的最小爬坡率；或者，根据所述园区天然气网络容量数据，确定园区天然气网络容量约束条件；其中，所述园区天然气网络容量约束条件为：其中，PQ
min,J
表示管道l可承受流量的上限，PQ
max,l
表示管道l可承受流量的下限；cl
l.y
为管道安全波动系数；或者，根据所述园区能量供求数据，确定园区能量供求约束条件；其中，所述园区能量供求约束条件为：E
s
(t)＝E
load
(t)其中，E
s
...

【专利技术属性】
技术研发人员：于龙，岳靓，周旭，侯春蕾，
申请(专利权)人：北京中电飞华通信有限公司，
类型：发明
国别省市：