【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气自动化领域，具体涉及一种综合能源系统多目标规划方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、目前，日益突出的社会环境和资源问题，导致全社会对高效绿色能源的需求日趋迫切。综合能源系统能够在满足多元化负荷供应的同时，通过多种能源之间的互补实现最大程度的节能和减排；因此，综合能源系统近年来受到了社会各界的广泛关注。
2、综合能源系统涉及到风、光、电、气、热等多种能量形式，通过多种形式能量之间的互补和调度，来实现系统整体效率的最大化。目前，传统综合能源系统规划方案大多基于能量层面建立系统整体规划模型，单纯地从能量数量匹配的角度来进行系统规划。但是，综合能源系统涉及风、光、电、气、热等多种能量形式，各种能量之间的品质是存在明显差异的，例如，从做功的角度而言，电能能够全部转换为功，而热量只有部分能够转换为功，因此通常认为电能的品质高于热量。但是，目前的综合规划方法仅仅从能量数量匹配的角度来进行综合能源系统规划，这忽略了不同形式能量品质的差异，同时也忽略了综合能源系统供给侧与需求侧之间能量数量/品质的匹配程度，使得最终规划效果的可靠性、精确性、节能性均较差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种可靠性高、精确性好且客观科学的综合能源系统多目标规划方法。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种实现所述综合能源系统多目标规划方法的系统。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种包括了所述综合能源系统多目标规划方法的存储介质。
4、本专
5、获取综合能源系统的运行和规划数据信息；
6、根据获取的数据信息，以年运行成本为目标函数，以功率平衡和设备运行规则为约束条件，构建下层综合能源系统运行优化模型；
7、根据获取的数据信息，以等值年总成本、能效和能级平衡系数为优化目标，以设备容量为约束条件，构建上层综合能源系统规划模型；
8、对构建的下层综合能源系统运行优化模型和上层综合能源系统规划模型进行求解，得到最终的综合能源系统多目标规划结果。
9、所述的根据获取的数据信息，以年运行成本为目标函数，以功率平衡和设备运行规则为约束条件，构建下层综合能源系统运行优化模型，包括如下步骤：
10、以年运行成本最小化为目标函数，以综合能源系统中的电功率平衡、气功率平衡、热功率平衡、综合能源系统购能量、综合能源系统中的能源设备上下限和电储能运行规则为约束条件，构建下层综合能源系统运行优化模型。
11、所述的根据获取的数据信息，以年运行成本为目标函数，以功率平衡和设备运行规则为约束条件，构建下层综合能源系统运行优化模型，具体包括如下步骤：
12、采用如下算式作为目标函数：
13、mincopr＝copr,e+copr,g
14、式中copr为综合能源系统的年运行成本；copr,e为综合能源系统向上级电网的购电成本且其中sea表示典型日的类型，包括夏季、冬季、过渡季，ce,t为t时刻的单位电价，为sea类典型日下t时刻综合能源系统向上级电网的购电量，dsea为一年中sea类典型日的天数；copr,g为综合能源系统向上级气网的购气成本且其中cg,t为t时刻的单位气价，为sea类典型日下t时刻综合能源系统向上级气网的购气量；
15、采用如下算式作为约束条件：
16、综合能源系统的电、气、热功率平衡约束：
17、
18、式中为t时刻上级电网供应的电功率；为t时刻光伏供应的电功率；为t时刻热电联产机组供应的电功率；为t时刻电储能的放电功率；为t时刻电锅炉消耗的电功率；为t时刻热泵消耗的电功率；为t时刻负荷消耗的电功率；为t时刻电储能的充电功率；为t时刻上级气网供应的气功率；为t时刻热电联产机组消耗的气功率；为t时刻燃气锅炉消耗的气功率；为t时刻负载消耗的气功率；为t时刻热电联产机组供应的热功率；为t时刻燃气锅炉供应的热功率；为t时刻热电锅炉供应的热功率；为t时刻热泵供应的热功率；为t时刻负荷消耗的热功率；
19、综合能源系统购能约束：
20、
21、式中为系统向电网购电量的下限约束；为系统向电网购电量的上限约束；为系统向气网购气功率的下限约束；为系统向气网购气功率的上限约束；
22、能源设备的输入和输出的功率要求约束：
23、电锅炉、燃气锅炉和热泵产热的功率约束：
24、
25、式中ω1表示能源设备的类型且ω1∈[eb,gb,hp]，ω1＝eb表示能源设备为电锅炉，ω1＝gb表示能源设备为燃气锅炉，ω1＝hp表示能源设备为热泵；k表示能源设备的类型，且取值为1～3；为k型能源设备ω1在t时刻输出的热功率；kω1k.min为k型能源设备ω1的最小出力系数；kω1k.max为k型能源设备ω1的最大出力系数；sω1k为k型能源设备ω1的规划容量；
26、热电联产机组的出力上下限约束和爬坡约束：
27、
28、式中ω2表示能源设备的类型且ω2∈chp，ω2＝chp表示能源设备为热电联产机组；sω2k为k型能源设备ω2的规划容量；kω2k.min为k型能源设备ω2的最小出力系数；为k型能源设备ω2在t时刻输出的电功率；为k型能源设备ω2在t时刻输出的热功率；kω2k.max为k型能源设备ω2的最大出力系数；为k型能源设备ω2的爬坡率下限值；δptω2k为k型能源设备ω2在t时刻的输出功率变化量；为k型能源设备ω2的爬坡率上限值；
29、电储能运行约束：
30、
31、式中ω3表示能源设备的类型且ω3∈[fes,ees,ses]，ω3＝fes表示能源设备为飞轮储能设备，ω3＝ees表示能源设备为电化学储能设备，ω3＝ses表示能源设备为超导储能设备；为k型能源设备ω3在t+1时刻的储电量；为k型能源设备ω3在t时刻的储电量；ηlω3k为k型能源设备ω3的损失效率；为k型能源设备ω3在t时刻的充电功率；为k型能源设备ω3的充电效率；为k型能源设备ω3在t时刻的放电功率；为k型能源设备ω3的放电效率；为k型能源设备ω3的充电状态0-1变量，且表示k型能源设备ω3为充电状态，表示k型能源设备ω3为未充电状态；为k型能源设备ω3的充电功率上限；为k型能源设备ω3的放电状态0-1变量，且表示k型能源设备ω3为放电状态，表示k型能源设备ω3为未放电状态；为k型能源设备ω3的放电功率上限；为k型能源设备ω3在t时刻的荷电状态；为k型能源设备ω3的荷电状态下限值；为k型能源设备ω3的荷电状态上限值；为k型能源设备ω3在调度起始时刻的荷电状态；为k型能源设备ω3在调度结束时刻的荷电状态。
32、所述的根据获取的数据信息，以等值年总成本、能效和能级平衡系数为优化目标，以设备容量为约束条件，构建上层综合能源系统规划模型，包括如下步骤：
33、以等值年总成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种综合能源系统多目标规划方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的根据获取的数据信息，以年运行成本为目标函数，以功率平衡和设备运行规则为约束条件，构建下层综合能源系统运行优化模型，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的根据获取的数据信息，以年运行成本为目标函数，以功率平衡和设备运行规则为约束条件，构建下层综合能源系统运行优化模型，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的根据获取的数据信息，以等值年总成本、能效和能级平衡系数为优化目标，以设备容量为约束条件，构建上层综合能源系统规划模型，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的根据获取的数据信息，以等值年总成本、能效和能级平衡系数为优化目标，以设备容量为约束条件，构建上层综合能源系统规划模型，具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的对构建
7.根据权利要求6所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的对构建的下层综合能源系统运行优化模型和上层综合能源系统规划模型进行求解，得到最终的考虑供需两侧能量量质匹配的综合能源系统多目标规划方案，具体包括如下步骤：
8.一种实现权利要求1～7之一所述的综合能源系统多目标规划方法的系统，其特征在于包括数据获取模块、下层模型构建模块、上层模型构建模块和计算规划模块；数据获取模块的输出端同时连接下层模型构建模块和上层模型构建模块的输入端；下层模型构建模块和上层模型构建模块的输出端同时连接计算规划模块；数据获取模块用于获取综合能源系统的运行和规划数据信息，并将数据上传下层模型构建模块和上层模型构建模块；下层模型构建模块用于根据获取的数据信息，以年运行成本为目标函数，以功率平衡和设备运行规则为约束条件，构建下层综合能源系统运行优化模型，并将数据上传计算规划模块；上层模型构建模块用于根据获取的数据信息，以等值年总成本、能效和能级平衡系数为优化目标，以设备容量为约束条件，构建上层综合能源系统规划模型，并将数据上传计算规划模块；计算规划模块用于根据接收到的数据，对构建的下层综合能源系统运行优化模型和上层综合能源系统规划模型进行求解，得到最终的综合能源系统多目标规划方案。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1～7之一所述的综合能源系统多目标规划方法。
...【技术特征摘要】
1.一种综合能源系统多目标规划方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的根据获取的数据信息，以年运行成本为目标函数，以功率平衡和设备运行规则为约束条件，构建下层综合能源系统运行优化模型，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的根据获取的数据信息，以年运行成本为目标函数，以功率平衡和设备运行规则为约束条件，构建下层综合能源系统运行优化模型，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的根据获取的数据信息，以等值年总成本、能效和能级平衡系数为优化目标，以设备容量为约束条件，构建上层综合能源系统规划模型，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的根据获取的数据信息，以等值年总成本、能效和能级平衡系数为优化目标，以设备容量为约束条件，构建上层综合能源系统规划模型，具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的综合能源系统多目标规划方法，其特征在于所述的对构建的下层综合能源系统运行优化模型和上层综合能源系统规划模型进行求解，得到最终的考虑供需两侧能量量质匹配的综合能源系统多目标规划方案，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的综合能源系统多目...
【专利技术属性】
技术研发人员：李家熙，文明，张欣杨，周卓敏，黄鸿奕，文博，于宗超，刘晓丹，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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