[發明專利]考慮區域綜合能源系統優化運行的配電網擴展規劃方法

有效

• 申請號: 201810806857.0
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109063992B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 唐文左;蔣聞;張程柯;雷霞;李逐云
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司經濟技術研究院;西華大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

1.考慮區域綜合能源系統優化運行的配電網擴展規劃方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一：建立了包含光伏電源PV、風電機組WT、電動汽車EV、電轉氣P2G、熱電聯產CHP、燃氣鍋爐GB、儲氣GS、吸收式制冷AR、電制冷ER以及可進行需求側響應的柔性負荷的區域綜合能源系統RIES模型，并分析了RIES模型內部的能量流動關系；

步驟二：基于多代理系統，搭建了包含主管層、區域層、設備層的三層交互結構，以完成空間尺度上配電網代理、RIES代理和多種能源設備代理的信息傳遞；

步驟三：建立了考慮RIES優化運行的配電網擴展規劃的雙層優化模型，上層為主管層配電網代理進行配電網的擴展規劃，下層為區域層RIES代理通過控制設備層代理進行自身的優化運行；

步驟四：基于上述雙層優化模型，采用遺傳膜算法和序列二次規劃法進行上下層模型的嵌套求解，得到了最優規劃方案；所述步驟一的區域綜合能源系統內部能量流動關系如下：

式中：為P2G轉換的天然氣功率；為RIES向配電網購買的電功率；為PV的實際發電功率；為WT的實際發電功率；為EV的充放電功率；η^P2G為P2G的轉換效率；為電能分配系數；為CHP的產電功率；為RIES向天然氣管網購買的氣功率；為GS的充放氣功率；為CHP的產電效率；為天然氣分配系數；為CHP的產熱功率；為CHP的產熱效率；為GB的產熱功率；η^GB為GB的產熱效率；為ER的制冷功率；為ER制冷所需的電功率；η^ER為ER的制冷效率；為AR的制冷功率；為AR制冷所需的熱功率；η^AR為AR的制冷效率；變量下標s為場景、t為時段；

所述步驟三的雙層優化模型中上層模型，考慮規劃方案的綜合經濟性，以配電網規劃總成本的等年值最小為目標：

minf₁＝C_I+C_P+C_M+C_F+C_IM-C_E-C_D (7)

C_M＝λ_MC_I (10)

式中：f₁為規劃總成本的等年值；C_I為折算到每年的新建線路投資成本；C_P為年網損成本；C_M為年維護成本；C_F為年故障成本；C_IM為配電網的年購電成本；C_E為促進配電網內新能源發電后減少的年環保成本；C_D為投入設備的報廢成本；N_nb為待新建線路數；x_i為0-1變量，x_i＝0表示第i條待新建線路未被選中，x_i＝1表示第i條待新建線路被選中；c_I,i為第i條新建線路的單位長度費用；l_i為第i條新建線路的長度；r為折現率；T為設備的壽命周期；c_P為單位網損成本系數；N_s為場景數；T_s為第s場景的天數；N_t為一天的總時段數；T_t為每一時段的間隔時間；P_loss,s,t為配電網的有功損耗；λ_M為設備維護成本系數；c_F為單位故障停電成本系數；E_ENS,s,t為配電網的供電不足期望值；N_b為配電網總支路數；λ_j為第j條線路的故障率；N_n為配電網總負荷節點數；P_T,s,t,i為第j條線路故障引起第i個負荷節點的供電不足功率；c_IM為配電網購電的電價；N_n0為配電網內普通電負荷節點數；P_e,s,t,i為第i個普通電負荷節點的所需電量值；N_RIES為配電網內區域綜合能源系統節點數；為第j個區域綜合能源系統節點的所需電量值；N_p為污染物的種類；C_D,p、C_v,p為第p種污染物的排放費用和環境價值；B_p為燃煤發電產生第p種污染物的排放強度；為第i個區域綜合能源系統節點中PV、WT的實際發電功率；

所述步驟三的雙層優化模型中下層模型，以有效利用的能量與實際消耗的能量之比作為能源利用效率，考慮不同典型日場景中一天24個時段的優化運行，以區域綜合能源系統內部的能源利用效率和新能源消納率之和最大為目標：

式中：f₂為區域綜合能源系統內部的能源利用效率和新能源消納率之和；L_e,s,t、L_h,s,t、L_c,s,t為區域綜合能源系統內部電、熱、冷負荷；為區域綜合能源系統內部PV、WT的理想出力值。