计及工业综合需求响应的综合能源系统众目标规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种计及工业综合需求响应的综合能源系统众目标规划方法，属于综合能源系统规划领域，为进一步提升作为综合能源系统区域负荷的工业侧参与激励响应的合作意愿，该方法提出了基于工业侧初期生产计划与新生产计划之间差异的综合能源系统服务质量的表征方式，实现了综合能源系统获取工业侧激励响应后服务质量的计算，实现了对工业侧生产干扰程度尽可能低的同时，对工业侧补贴适度的激励费用，实现综合能源系统设备容量的合理配置，并使得综合能源系统的各项性能得到均衡考虑，为涉及工业综合需求响应的综合能源系统众目标规划问题提供技术性参考

【技术实现步骤摘要】
计及工业综合需求响应的综合能源系统众目标规划方法


[0001]本专利技术属于综合能源系统规划领域，更具体地，涉及一种计及工业综合需求响应的综合能源系统众目标规划方法
。

技术介绍

[0002]综合能源系统通常耦合了电
、
热
、
氢
、
天然气等多种能源，为促进可再生能源消纳
、
提高能源利用率
、
减少碳排放等方面提供了有效途径，在近年获得快速发展与广泛应用
。
然而可再生能源的波动性
、
间歇性使得综合能源系统比由纯化石能源供给的传统电力系统在规划问题上更为复杂，尤其是在大规模可再生能源渗透的情况下需要考虑的目标层面愈发众多
。
[0003]需求侧响应依据响应方式可分为价格型需求响应与激励型需求响应，在综合能源系统中进一步推广为综合需求响应
。
工业侧作为区域综合能源系统的主体用户，研究其参与需求响应在促进综合能源系统消纳可再生能源
、
减少碳排放等方面有着重要作用
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种计及工业综合需求响应的综合能源系统众目标规划方法，其特征在于，包括：
S1
，根据综合能源系统的分时电价及分时热价，确定工业侧的初期生产计划；
S2
，根据所述初期生产计划，以总投资成本
、
能源自给量
、
弃风弃光量
、
碳排放量及服务质量最小为总目标函数，并在预设约束条件下求解所述总目标函数，得到在激励策略下，综合能源系统的容量配置及工业侧的新生产计划；其中，所述激励策略包括激励补贴费用及服务质量；所述总投资成本包括激励补贴费用；所述服务质量通过工业初期生产计划与新生产计划之间的差异进行表征
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务质量
F4的计算公式为：其中，和分别为工业侧初期生产计划中加工单元和缓存单元上的生产对象数目，和分别为工业侧新生产计划中加工单元和缓存单元上的生产对象数目；
D
d
为
d
季节的典型日数，
S
为研究期间的季节周期；
K
为工业侧生产线的数目，
T
为工业侧生产线的周期；
N
M
和
N
B
分别为每条工业侧生产线上加工单元和缓存单元的数目
。3.
如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤
S1
中，根据所述分时电价及分时热价，以最小化工业侧的总耗能成本为目标函数，在工业侧的约束条件下求解所述目标函数，得到初期生产计划；所述目标函数为：其中，
M
代表加工单元，
B
代表缓存单元，
T
为每天的调度周期，和
F
tB
分别为
t
时刻每条工业侧生产线上所有加工单元和所有缓存单元的耗能费用，工业侧生产线上所有加工单元和所有缓存单元的耗能费用，和分别为
t
时刻综合能源系统给予的电价和热价；和分别为生产计划上
t
时刻
i
加工单元和缓存单元处理的生产对象数目；和分别为
i
加工单元处理单位数目的生产对象所需的电功率和热功率；和分别为
i
缓存单元存储单位数目的生产对象所需的电功率和热功率；
N
M
和
N
B
分别为每条工业侧生产线上加工单元和缓存单元的数目；
Δ
t
为调度时段；
K
为工业侧生产线的数目；所述工业侧的约束条件为：所述工业侧的约束条件为：所述工业侧的约束条件为：所述工业侧的约束条件为：
其中，为工业侧生产线末端的加工单元在
t
时刻处理的生产对象数目；
W
Tar
为每条工业侧生产线的
T
周期内产品目标数目，为
t
时刻
i
加工单元处理的最大生产对象数目；为
t
时刻
i
缓存单元暂存的最大生产对象数目
。4.
如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤
S2
之前，还包括：建立所述综合能源系统中各关键设备的模型；其中，当所述综合能源系统中的关键设备包括：风力发电机组
、
光伏发电机组
、
燃料电池
、
燃气锅炉
、
储热罐
、
电解槽
、
甲烷化装置及储氢罐时，所述风力发电机组的模型为：甲烷化装置及储氢罐时，所述风力发电机组的模型为：其中，为
t
时刻风力发电机组的最大功率输出；为风力发电机组配置的额定容量；
v
in
、v
out
、v
rate
和
v
t
分别为切入风速
、
切出风速
、
额定风速和
t
时刻风速；
h
WT
为风速计的测量高度；
h
sta
为风速计的标准测量高度；
v
sta
为风速计在标准测量高度下测得的风速；
γ
为摩擦系数；所述光伏发电机组的模型为：其中，为
t
时刻最大功率输出；为
t
时刻太阳的辐照度；为标准条件下太阳辐照度；为光伏发电机组配置的额定容量；
η
pv
为综合效率系数；所述甲烷化装置的模型为：其中，为
t
时刻甲烷化装置消耗的氢气质量；为甲烷的摩尔质量；
V
tMET
为
t
时刻甲烷化装置生成标准状况下甲烷的气功率，
N
·
m3/h
；
V
mol
为标准状况下气体的摩尔体积；
k
MET
为氢气转为甲烷的折算系数；
η
MET
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李远征，陈泽义，俞耀文，赵勇，曾志刚，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：