【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于综合能源系统优化，具体涉及一种考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统。
技术介绍
1、目前，随着全球气候变化的加剧，极端天气和自然灾害事件的频发给能源系统的安全运行带来了巨大的挑战。传统的能源系统通常依赖单一能源形式，面对极端事件时的抗风险能力较弱，容易出现系统运行中断、能源供给不足等问题。与此同时，可再生能源(如风电和光伏)的快速发展以及其出力的随机性和不确定性，也使得现代能源系统在运行和规划中面临更多的不确定性因素。
2、综合能源系统通过电、热、气多种能源形式的耦合互补，能够提高能源的利用效率和系统的稳定性。尤其是在电-热-气多能互补的系统中，燃气轮机、燃气锅炉、储能设备等多种设备的联合使用，不仅能够提高系统的灵活性，还可以通过储能技术在极端条件下提供备用能源。然而，目前的综合能源系统规划方法大多仅考虑了日常运行环境下的设备优化配置，未能有效应对极端事件下的系统故障和灾害带来的不确定性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，解决了上述
技术介绍
中的问题。
2、本专利技术的目的是这样实现的：考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其包括构建系统模型、设置目标函数、计算、设置约束条件、设置极端安全性约束、建立规划模型和求解模型；所述系统模型包括燃气轮机、燃气锅炉、光伏设备、风电设备、电热泵、电池储能和热储能设备，用于满足系统内部的电能、热
3、进一步地，所述目标函数包括：
4、总成本最小化函数；具体包括设备投资成本、运维成本以及与电网和气网的交易费用，公式为，
5、cies＝cin+ctr+cop
6、式中，cies为综合能源系统总成本等年值，cin为综合能源系统投资成本等年值，ctr为综合能源系统购买电能和天然气成本，cop为系统内所有设备的运维成本。
7、本专利技术的有益效果：
8、1、提高系统的可靠性与稳定性：通过静态鲁棒模型应对风电和光伏等可再生能源的不确定性，减少其对系统运行的影响，确保在极端自然灾害下，系统仍能安全、稳定运行。
9、2、增强系统的抗风险能力：结合故障时间不确定性集合，考虑极端事件导致的电网或气网故障，增强了系统在极端事件下的应对能力，提高了其抗风险性。
10、3、优化能量利用效率：本专利技术通过多能互补和储能设备的合理配置，平衡了系统内部的电力、热能和气体需求，提升了系统能量的综合利用效率，减少能源浪费。
11、4、降低系统运行成本：通过优化设备配置和运行策略，实现了系统总成本的最小化，降低了设备投资、运维及能源交易成本，提升了系统的经济效益。
12、5、提升系统的韧性：该方法在考虑极端事件的基础上，确保系统在故障发生时能够快速响应并进行有效调整，提高了综合能源系统的灵活性和韧性。
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1.考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于，包括构建系统模型、设置目标函数、计算、设置约束条件、设置极端安全性约束、建立规划模型和求解模型；所述系统模型包括燃气轮机、燃气锅炉、光伏设备、风电设备、电热泵、电池储能和热储能设备，用于满足系统内部的电能、热能及气体负荷的需求，确保系统电量和热量的平衡。
2.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述目标函数包括：
3.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述计算包括计算投资成本等年值、计算年购电及购气费用和计算设备年运维成本；
4.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述约束条件包括能量转换设备约束、可再生能源设备约束、储能设备约束和能量平衡约束；
5.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述极端安全性约束包括定义故障时间不确定性集合、定义故障状态指示变量、故障时段交易变量约束
6.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述规划模型的数学规划模型为，
7.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述求解模型采用列和约束生成法，所述列和约束生成法包括逐步生成关键约束，从而在合理的计算时间内得到高质量的解。
8.根据权利要求7所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述约束生成法包括以下步骤；
9.根据权利要求8所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：上述的求解步骤中，第二和第四分别为线性规划和混合整数线性规划问题，采用Gurobi或CPLEX商业求解器进行求解。
...【技术特征摘要】
1.考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于，包括构建系统模型、设置目标函数、计算、设置约束条件、设置极端安全性约束、建立规划模型和求解模型；所述系统模型包括燃气轮机、燃气锅炉、光伏设备、风电设备、电热泵、电池储能和热储能设备，用于满足系统内部的电能、热能及气体负荷的需求，确保系统电量和热量的平衡。
2.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述目标函数包括：
3.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述计算包括计算投资成本等年值、计算年购电及购气费用和计算设备年运维成本；
4.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优化配置系统，其特征在于：所述约束条件包括能量转换设备约束、可再生能源设备约束、储能设备约束和能量平衡约束；
5.根据权利要求1所述的考虑极端事件的电-气-热综合能源微电网优...
【专利技术属性】
技术研发人员：李慧璇，李鹏，王世谦，岳显雨，田春筝，郑永乐，李乃洵，祖文静，张泓楷，张艺涵，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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