一种考虑双重不确定性的综合能源站-网协同规划方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑双重不确定性的综合能源站

【技术实现步骤摘要】
一种考虑双重不确定性的综合能源站
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网协同规划方法


[0001]本专利技术属于综合能源系统规划
，提出了一种考虑新能源出力和风险偏好双重不确定性的综合能源站
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网协同规划方法。

技术介绍

[0002]随着综合能源系统(Integrated energy System,IES)中大规模接入分布式可再生能源，综合能源系统的规划面临模型复杂、可再生能源出力波动等一系列问题。综合能源系统规划是有效解决这些问题的常见技术手段，但是现有规划方法所获得的方案具有一定的局限性。此外，综合能源站不单单作为一个独立个体，其通常与能源传输网络相互连接，因此综合能源站将对与之互联的综合能源系统规划方案产生影响。综合能源站通过与能源传输网络互相协同可以获得潜在的灵活性，进而提高可再生能源的消纳、降低网络投资成本、提高资产利用率。

技术实现思路

[0003]针对现有规划技术中存在的不足，本专利技术提出了一种考虑双重不确定性的综合能源站
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网协同规划方法，该方法不仅考虑了可再生能源出力的不确定性，同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑双重不确定性的综合能源站
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网协同规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：获取风电机组一年内的风电出力数据，采用聚类算法得到风电机组夏季风大、夏季风小、过渡季风大、过渡季风小、冬季风大和冬季风小六个典型日的典型出力场景；步骤二：获取规划年内综合能源站的夏季、过渡季和冬季的典型日负荷曲线和综合能源站
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网规划的相关参数，所述的相关参数包括线路/管道传输上限、线路/管道投资成本、设备转换效率、设备额定容量、设备投资成本和设备运行寿命；步骤三：建立考虑双重不确定性的综合能源站
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网协同规划模型；根据实际情况从不同能量类型的多节点能源传输网络中选取不同节点连接综合能源站；能源传输网络的节点上可以配置不同能源类型的电源，综合能源站内配置不同容量的能源转换设备、能源存储设备；采用区间表示风电出力的不确定性，其中风电机组出力的预测值为步骤一中获取的风电机组典型日数据；引入“风险偏好参数”来表征规划者的风险不确定性，通过目标函数和约束建立综合能源站
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网协同规划模型，该模型以总成本最小为目标函数，所述的总成本包括线路投资成本、管道投资成本、综合能源站设备投资成本和系统的运行成本；约束条件包括节点能量平衡约束、发电机/天然气源约束、线路功率/管道流量约束、综合能源站内能量守恒约束、设备出力上下限约束和储能设备约束；步骤四：将步骤三建立的综合能源站
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网协同规划模型，采用列约束生成算法将其分解为主问题与子问题交替迭代求解，采用MATLAB中的YALMIP优化工具箱调用GUROBI求解器进行综合能源站
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网规划模型的求解；求解结果作为综合能源站的设备容量规划结果和能源传输网络的扩展规划结果，并输出在不同“风险偏好参数”下的总成本费用。2.根据权利要求1所述的一种考虑双重不确定性的综合能源站
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网协同规划方法，其特征在于，综合能源站
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网协同规划模型的目标函数表达式为：式中：为新建线路的投资成本等年值；为天然气管道的投资成本等年值；为气体压缩机的投资成本等年值；C
eh
为综合能源站内设备投资成本等年值；C
gen
和C
gas
分别为发电机和天然气源的年运行成本；(1)线路投资成本：式中：为待建线路l待建与否的0
‑
1变量；为第l条新建输电线路投资成本；LC
e
为待建的输电线路集合；τ
l
表示待建线路l的运行寿命；r为贴现率；R为固定资产残值率；(2)管道投资成本：式中：和分别表示为第l条新建管道和气体压缩机待建与否的0
‑
1变量；和分别表示为第l条新建管道和气体压缩机投资成本；LC
g
为待建的天然气管道集合；
(3)综合能源站设备投资成本：式中：N表示为综合能源站的总数；Ω∈{CHP、CERG、HP、HS、CS、WT}表示为综合能源站内设备类型的集合；dev表示为综合能源站内任意一种类型设备；N
dev
表示为综合能源站内dev类型设备的容量总数；表示第i个综合能源站内dev类型设备第j种容量的单位投资成本；表示为第i个综合能源站的dev类型设备第j种容量待建与否的0
‑
1变量；表示为综合能源站的dev类型设备第j种容量的上限；τ
dev
表示为综合能源站的dev类型设备的运行寿命；(4)运行成本：式中：w
s
表示场景总数；P
sro
表示场景s出现的概率；BUS
e
、BUS
g
分别表示连接在能源传输网络上发电机和天然气源的节点集合；和分别表示为连接在节点b上的发电机组和天然气源的单位成本；和分别表示为连接在节点b上的发电机组和天然气源在场景s下t时刻的实际出力。3.根据权利要求2所述的一种考虑双重不确定性的综合能源站
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网协同规划方法，其特征在于，约束条件包括节点能量平衡约束、发电机/天然气源约束、线路功率/管道流量约束、设备出力上下限约束、储能设备约束和综合能源站内能量平衡约束；具体约束如下：(1)节点能量平衡约束：(1)节点能量平衡约束：式中：表示为连接在节点b上的风电机组在场景s下t时刻的实际出力；L1b和L2b分别表示为以节点b为起点和终点的线路或管道的集合；...

【专利技术属性】
技术研发人员：于模江，曾平良，刘佳，李亚楼，唐早，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：