[發明專利]促進可再生能源消納的園區綜合能源系統經濟配置方法

在審

• 申請號: 202010172000.5
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111342451A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 向月;蔡含虎;劉俊勇;劉友波;沈曉東;高紅均
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/28;H02J3/32;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 何悅

本發明涉及一種園區綜合能源系統容量經濟配置方法，根據園區綜合能源系統供能架構，構建園區綜合能源系統設備穩態模型；分析園區可再生能源出力及負荷特性，構建激勵型需求響應程序；建立考慮需求響應促進可再生能源消納的園區綜合能源系統容量經濟配置模型的目標函數，目標函數考慮經濟效益目標與環境效益目標；設立考慮需求響應促進可再生能源消納的園區綜合能源系統容量經濟配置模型的約束條件；用優化器求解園區綜合能源系統容量經濟配置模型，輸出最優規劃結果。本發明兼顧經濟與環境目標且考慮需求響應促進可再生能源消納來提高系統容量配置的經濟性與環保性目標，為計及需求響應的園區綜合能源系統規劃提供理論參考。

技術領域

本發明屬于園區綜合能源系統規劃技術領域，具體涉及促進可再生能源消納的園區綜合能源系統經濟配置方法。

背景技術

全球氣候變暖和能源危機是當前人類面臨的兩大問題及挑戰，綜合能源系統立足于多能互補、能源梯級利用理論，且能夠大力發展可再生資源，有效控制能源消耗，提升能源利用效率，在應對能源需求激增、環境污染問題、氣候變化等嚴峻挑戰具有十分重要的意義。園區級別的綜合能源系統更是開展綜合能源服務的基礎，以園區建設為抓手，建設多能互補、集中與分布式協同、多元融合、供需互動、高效配置的新型能源生產與消費體系，是當前和未來我國能源互聯網建設的重要內容。

規劃與設計是園區綜合能源系統的核心系統技術之一，直接關系到園區的經濟性、環保型和可靠性。合理的規劃設計可以提高園區能源供應的可靠性，滿足用戶對能源質量的要求和政府對環境保護的要求，且能延緩能源供應系統的建設。傳統能源系統的規劃等大多局限于單一能源系統的內部，并未發揮出多系統之間的耦合互補優勢和協同效益。因此，在熱電聯產機組等能源耦合設備大力發展的前提下，進行不同能源系統最優協調的綜合性分析對綜合能源系統的規劃非常關鍵。而現有的規劃方法很多忽略環境因素，但環境問題越來越得到政府部門的重視，因此，規劃中將環境指標納入規劃目標中是非常有必要的；另外，需求響應在電力市場的發展下，其應用潛力巨大，而現有很多規劃方法未能充分考慮需求響應的潛在價值以進一步提高系統規劃方案的合理性、經濟性、環保性等目標。

本發明提供促進可再生能源消納的園區綜合能源系統經濟配置方法來克服上述缺陷。

發明內容

本發明目的在于提供促進可再生能源消納的園區綜合能源系統經濟配置方法，用于解決上述現有技術中存在的技術問題之一，如：現有的規劃方法很多忽略環境因素，但環境問題越來越得到政府部門的重視，因此，規劃中將環境指標納入規劃目標中是非常有必要的；另外，需求響應在電力市場的發展下，其應用潛力巨大，而現有很多規劃方法未能充分考慮需求響應的潛在價值以進一步提高系統規劃方案的合理性、經濟性、環保性等目標。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

促進可再生能源消納的園區綜合能源系統經濟配置方法，包括以下步驟：

S1、根據園區綜合能源系統供能架構，構建園區綜合能源系統設備穩態數學模型；

所述園區綜合能源系統設備穩態數學模型包括：光伏發電、風力發電的出力模型，儲能模型，熱電聯產單元的電、熱出力模型，燃氣鍋爐的出力模型；

S2、分析園區可再生能源出力及電力負荷需求特性，構建激勵型需求響應程序；

所述激勵型需求響應為：考慮園區綜合能源系統電負荷由可轉移負荷和不可轉移負荷兩部分組成，基于可再生能源出力，將可轉移負荷轉移到可再生能源豐富的時段以促進可再生能源的消納，以減少能源購買成本；

S3、建立考慮需求響應促進可再生能源消納的園區綜合能源系統容量經濟配置模型的目標函數；