[發(fā)明專(zhuān)利]一種綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化仿真方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011055709.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112182887A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王若愚;邵志奇;蔡京陶;葉鍵民;毛森茂;王卿瑋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F111/04;G06F111/06
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅

本發(fā)明涉及一種綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化仿真方法，包括：步驟S1，根據(jù)能源特性，建立基于EQC的效率分析模型；步驟S2，根據(jù)綜合能源系統(tǒng)多能耦合分析，建立四層能量中心模型；步驟S3，根據(jù)綜合能源系統(tǒng)中的非凸因素，建立改進(jìn)的凸規(guī)劃模型；步驟S4，根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和效率建立綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化模型。本發(fā)明以經(jīng)濟(jì)性和效率為目標(biāo)的多目標(biāo)規(guī)劃優(yōu)化，在能源綜合利用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的匹配，在各方面都達(dá)到了性能的綜合平衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化仿真方法。

背景技術(shù)

在全球能源形勢(shì)日益嚴(yán)峻的今天，實(shí)現(xiàn)能源資源的經(jīng)濟(jì)、高效、安全、清潔利用成為迫切的需求。因此，綜合能源系統(tǒng)(IES)被作為未來(lái)能源問(wèn)題的一個(gè)潛在的解決方案而被引入。IES能將多種新能源統(tǒng)一協(xié)調(diào)運(yùn)行與管理，達(dá)到多種能源互補(bǔ)互濟(jì)的效果，體現(xiàn)了多種能源形式的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，如電力、天然氣、加熱和冷卻。節(jié)能減排、最大化可再生能源利用是建立綜合能源系統(tǒng)的訴求，而對(duì)綜合能源系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，必須考慮整個(gè)規(guī)劃結(jié)果的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，提高能源綜合利用水平一直是綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)，這就要求對(duì)能源效率進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于能源效率已有部分研究，黃子碩等人提出了計(jì)算系統(tǒng)綜合能效的量綱一表達(dá)式，確定能源轉(zhuǎn)換技術(shù)水平、冷熱電需求結(jié)構(gòu)等都是影響系統(tǒng)綜合能效的關(guān)鍵因素；薛屹洵等人考慮系統(tǒng)多能流特性及可再生能源介入影響，提出適用于多能協(xié)同園區(qū)能效評(píng)估的綜合能源利用率指標(biāo)；郭艷飛等人則構(gòu)建了不同類(lèi)型綜合能源系統(tǒng)能量分析與分析數(shù)學(xué)模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出分析方法是評(píng)價(jià)系統(tǒng)熱效率最有效的方法。國(guó)內(nèi)外目前對(duì)于多能互補(bǔ)分布式能源系統(tǒng)整體能效的研究的討論仍較少。

當(dāng)前，一方面，由于缺乏衡量工業(yè)企業(yè)綜合能源利用水平的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)能效方法忽略了多種能源形式在質(zhì)量上的差異，因此傳統(tǒng)的能效方法并不適合多能源耦合領(lǐng)域。另一方面，綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃研究缺乏能源發(fā)電機(jī)、蓄能裝置的聯(lián)合規(guī)劃，及其高效的解決方案。以往的研究較為專(zhuān)注于單一能源的作用表現(xiàn)而忽略了系統(tǒng)中多種能源的相互耦合關(guān)系，若繼續(xù)采用過(guò)去的系統(tǒng)規(guī)劃不能保證結(jié)果的全局最優(yōu)性，因此需要對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行優(yōu)化，提出適合未來(lái)綜合能源系統(tǒng)的仿真模型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種在滿足用戶負(fù)荷需求的基礎(chǔ)上，以經(jīng)濟(jì)最優(yōu)和能源利用效率最高為目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化仿真方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化仿真方法，包括：

步驟S1，根據(jù)能源特性，建立基于EQC的效率分析模型；

步驟S2，根據(jù)綜合能源系統(tǒng)多能耦合分析，建立四層能量中心模型；

步驟S3，根據(jù)綜合能源系統(tǒng)中的非凸因素，建立改進(jìn)的凸規(guī)劃模型；

步驟S4，根據(jù)經(jīng)濟(jì)性和效率建立綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化模型。

進(jìn)一步地，所述步驟S1具體包括：

步驟S11，建立效率分析模型；

步驟S12，分別計(jì)算綜合能源系統(tǒng)輸入的總和輸出的總

進(jìn)一步地，建立的效率分析模型的計(jì)算公式為：

F₂＝Nx⁰/Nxⁱ＝(Nx⁰_E+Nx⁰_T+Nx⁰_C)/(Nxⁱ_EPet+Nxⁱ_Gas+Nxⁱ_solar)