[發(fā)明專利]一種基于生命周期與能值理論的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910626630.2
• 申請(qǐng)日: 2019-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110334964A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竇迅;邵赟凡;王俊;吳磊;宋毅;原凱;顧偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué);國(guó)網(wǎng)天津市電力公司;國(guó)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/18
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 宋華

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于生命周期與能值理論的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，包括，構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)模型；根據(jù)系統(tǒng)模型搭建雙層規(guī)劃模型；輸入數(shù)據(jù)，求解雙層規(guī)劃模型；其中，所述數(shù)據(jù)區(qū)分為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)；所述綜合能源系統(tǒng)模型區(qū)分為網(wǎng)絡(luò)模型、全生命周期成本模型和能值產(chǎn)出率模型；本發(fā)明在含可再生能源的綜合能源系統(tǒng)上，引入生命周期理論量化全生命周期經(jīng)濟(jì)效益，考慮能源站建設(shè)、報(bào)廢階段的經(jīng)濟(jì)效益，完善系統(tǒng)全生命周期成本描述，同時(shí)引入能值理論，考慮系統(tǒng)的社會(huì)資源輸入，精確化系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換效率，對(duì)目標(biāo)函數(shù)激進(jìn)行了修正與完善，為綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃提供輔助決策，有助于綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于生命周期與能值理論的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

綜合能源系統(tǒng)(IES)是多能異質(zhì)能源集中供給，提高可再生能源消納能力的有效途徑，可再生能源的大量接入導(dǎo)致系統(tǒng)供能不確定性增加，影響能源利用率。合理的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方案是實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)，保證系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的有效途徑。然而，綜合能源系統(tǒng)在能源的生產(chǎn)、傳輸、利用環(huán)節(jié)存在復(fù)雜的耦合關(guān)系，再加上系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間尺度的規(guī)劃、建設(shè)、投產(chǎn)等經(jīng)濟(jì)行為給系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率的合理量化，系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益的全面評(píng)估增加了難度，使得集中規(guī)劃面臨巨大挑戰(zhàn)。能值理論能夠統(tǒng)一綜合能源系統(tǒng)中多種能源形式的計(jì)量方式，生命周期理論能夠統(tǒng)籌綜合能源系統(tǒng)全生命周期內(nèi)各階段經(jīng)濟(jì)效益，有利于在規(guī)劃過(guò)程中實(shí)現(xiàn)異質(zhì)能源的統(tǒng)一量化與經(jīng)濟(jì)效益的全生命周期評(píng)估。因此，在綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃過(guò)程中針對(duì)系統(tǒng)生命周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)行為過(guò)程描述不完整，多類型資源統(tǒng)一量化困難的問(wèn)題，開(kāi)展基于生命周期與能值理論的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃研究是有意義的，有利于實(shí)現(xiàn)資源合理配置、提高能源利用效率。

綜合能源系統(tǒng)是通過(guò)能源站耦合各個(gè)能源子系統(tǒng)，能源站的選址選型對(duì)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益與能源利用效率有重大影響。因此，目前綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方面的研究大多基于不同能源的不同耦合方式，考慮經(jīng)濟(jì)效益、能源利用效率等因素，對(duì)能源站進(jìn)行選址選型。針對(duì)不同耦合方式，現(xiàn)有研究能夠基于典型場(chǎng)景的運(yùn)行情況，建立電-氣耦合、電-熱-氣多能耦合的規(guī)劃模型并對(duì)比分析不同耦合方式規(guī)劃方案的優(yōu)劣。在規(guī)劃目標(biāo)方面，能夠基于中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)，針對(duì)電-氣-熱多能耦合的網(wǎng)絡(luò)，以系統(tǒng)年運(yùn)行成本、系統(tǒng)投資運(yùn)行成本、碳交易成本、環(huán)境污染成本、系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換效率等為目標(biāo)，建立綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃模型，提出區(qū)域綜合能源系統(tǒng)能源站的規(guī)劃方法；也能夠基于典型運(yùn)行場(chǎng)景，結(jié)合系統(tǒng)通用性能流模型，建立多目標(biāo)或多層的能源站規(guī)劃模型。

現(xiàn)階段關(guān)于綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃的研究大多基于不同能源耦合方式，利用基于理論的能質(zhì)系數(shù)對(duì)不同能量形式進(jìn)行統(tǒng)一量化，通過(guò)量化后的能量值來(lái)描述能源轉(zhuǎn)換效率，或根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備、能源的市場(chǎng)價(jià)值確定系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益，建立能源站的設(shè)備選型、容量配置模型，較少考慮系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、報(bào)廢的全生命周期經(jīng)濟(jì)效益，且較少將系統(tǒng)生命周期中涉及的社會(huì)資源進(jìn)行量化，較少將生命能源(人力資源)計(jì)入能源供給總量中。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述現(xiàn)有基于生命周期與能值理論的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法存在的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃結(jié)果欠考慮生命周期和能量問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明目的是提供一種基于生命周期與能值理論的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于生命周期與能值理論的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，包括，

構(gòu)建綜合能源系統(tǒng)模型；

根據(jù)系統(tǒng)模型搭建雙層規(guī)劃模型；

輸入數(shù)據(jù)，求解雙層規(guī)劃模型；

其中，所述數(shù)據(jù)區(qū)分為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)。