[發明專利]一種園區綜合能源系統優化配置方法

有效

• 申請號: 202010912239.1
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112418479B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 毛曉波;薛溟楓;潘湧濤;費彬;程恩林;孫國強;臧海祥;衛志農;汪永軍
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司無錫供電分公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;張紅蓮

1.一種園區綜合能源系統優化配置方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：采集園區內實際用戶冷熱電負荷數據、光伏發電量、峰谷電價、綜合能源設備投資成本、設備維護成本、設備能源轉化效率以及設備壽命，其中，所述綜合能源設備包括熱電聯產裝置、電鍋爐、熱泵、電制冷機以及儲能裝置；

步驟2：對所述步驟1中采集的實際用戶冷熱電負荷數據進行分析處理，即，對所述步驟1中采集的實際用戶冷熱電負荷數據進行聚類處理，最小化以下目標函數的值；

式中：x_i表示用戶負荷數據；u_k表示負荷聚類中心；J表示歐式距離，K為類別的數量，n為冷熱電負荷數據數量；包括：

步驟201：在實際用戶負荷數據的負荷數據空間中，選取n個對象作為初始聚類中心，每個對象代表一個聚類中心；n＝3；

步驟202：根據負荷數據空間中的每個負荷數據與每個所述聚類中心之間的歐氏距離，按歐式距離最近的標準將所述負荷數據分類到與該負荷數據的歐式距離最近的聚類中心所對應的類；

步驟203：將每個負荷類別中所有對象所對應的均值作為該類別的聚類中心，計算所述目標函數的值；

步驟204：重復執行所述步驟201-步驟203，直到所述聚類中心和所述目標函數的值不發生改變；

步驟205：輸出聚類結果；

步驟3：分別建立園區內的所述電聯產裝置、電鍋爐、熱泵以及電制冷機的能耗模型；

步驟4：建立園區內儲能裝置的儲能模型；

步驟5：建立園區綜合能源系統運行模型；

步驟6：分別對園區內所有綜合能源設備的冷熱電供需能量、安裝容量、園區內儲能裝置的充放能、和上級電網進行買賣電功率設定約束條件；

步驟7：根據所述步驟6的約束條件，對所述步驟5中的運行模型進行計算，得到園區內綜合能源設備規劃容量以及運行調度值。

2.根據權利要求1所述的園區綜合能源系統優化配置方法，其特征在于：

在所述步驟1中，所述實際用戶冷熱電負荷數據為一年內以小時為跨度的實際用戶負荷數據集。

3.根據權利要求1或2任意一項所述的園區綜合能源系統優化配置方法，其特征在于：

在所述步驟3中，對園區內的熱電聯產裝置建立能耗模型：

P_CHP(t)η_CHP＝η_CHP,eP_CHP.e(t)+η_CHP,hP_CHP.h(t)

式中：P_CHP(t)代表t時刻熱電聯產裝置CHP的能耗功率、P_CHP.e(t)代表t時刻熱電聯產裝置CH輸出的電能功率，P_CHP.h(t)代表t時刻熱電聯產裝置CHP的熱能功率；η_CHP代表天然氣的能量轉化效率、η_CHP,e代表輸出電能的效率，η_CHP,h輸出熱能的效率。

4.根據權利要求1或2任意一項所述的園區綜合能源系統優化配置方法，其特征在于：

在所述步驟3中，對園區內的電鍋爐建立能耗模型：

H_EB(t)＝η_EBP_EB(t)

式中：H_EB(t)為t時刻電鍋爐輸出的熱能功率；P_EB(t)為t時刻電鍋爐輸入的電能功率；η_EB為電鍋爐的轉化效率。

5.根據權利要求1或2任意一項所述的園區綜合能源系統優化配置方法，其特征在于：

在所述步驟3中，對園區內的熱泵建立能耗模型：

H_HP(t)＝η_HPP_HP(t)

式中：H_HP(t)為t時刻熱泵輸出的熱能功率；P_HP(t)為t時刻熱泵輸入的電能功率；η_HP為熱泵的轉化效率。