[發明專利]一種基于經濟性與可靠性的綜合能源設備優化配置方法

有效

• 申請號: 202011082032.2
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112507507B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 任洪波;李通;吳瓊
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F111/04;G06F119/02
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發明公開了一種基于經濟性與可靠性的綜合能源設備優化配置方法，包括：收集綜合能源設備相關數據，分析用戶全年的電、熱、冷負荷；基于分析結果，建立綜合能源設備經濟優化配置模型；基于綜合能源設備優化配置模型建立能量平衡約束和容量約束；根據約束條件，通過本地可控發電裝機容量與電網合同容量之和對供電設備建立可靠性約束，選擇可靠性指標進行量化計算；分析三種不同供能設備的可靠性及其經濟性，驗證最佳經濟性與可靠性容量配置以實現綜合能源設備的優化配置。本發明克服了以往單一考慮綜合能源系統經濟性，考慮了綜合能源系統經濟性的同時設置可靠性約束，提高其可靠性水平，從而達到綜合能源系統經濟性與可靠性最優配置。

技術領域

本發明涉及綜合能源系統優化配置方法的技術領域，尤其涉及一種基于經 濟性與可靠性的綜合能源設備優化配置方法。

背景技術

作為能源互聯網的物理載體，綜合能源系統的提出打破了冷、熱、電、氣 等多元能源形式獨立規劃、獨立設計、單獨運行的固有模式，確立了以多能互 補、供需互動為本質特征的新一代能源技術架構，綜合能源系統是能源生產和 消費革命大背景下，積極應對國際國內能源、經濟和環境三難困境，著力構建 清潔低碳、安全高效現代能源體系的有效手段，必將成為未來我國能源基礎設 施的主要承載形式。

在綜合能源系統構建過程中，安全、可靠是前提和基礎，是綜合能源系統 得以應用與推廣的先決條件，然而，正是由于其“綜合”特性，使得其對系統 可靠性的影響呈現兩面性，一方面，綜合能源系統中，多類型異質能源設備耦 合集成，多元能源網絡雙向互動，單元設備、單段網絡故障可能引起連鎖反應 和級聯失效，從而影響整個系統的供能可靠性；另一方面，綜合能源系統多元 能源、多元網絡、多元負荷彼此協調配合，互為補充、互為備份，在提高系統 靈活性和自由度的同時，亦會有效增強整體供能可靠性與自愈能力

目前國內外針對綜合能源系統的可靠性研究大多集中于可靠性評估領域， 提出了一系列創新性評估指標和評估方法，極大提升了對綜合能源系統可靠性 的認識深度，在綜合能源系統中，多元異質能源技術的組合、配置是影響其可 靠性的關鍵要因；為此，有必要在系統初期規劃設計階段，將可靠性因素納入 整體考量框架，從源頭解決其可靠性問題，然而，既有綜合能源系統規劃相關 研究大多著眼于經濟性、節能性、環境性等規劃目標，對可靠性的考慮尚不夠 充分。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較 佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或 省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略 不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明解決的技術問題是：克服以往單一考慮綜合能源系統經濟性。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：收集綜合能源設備相關 數據，分析用戶全年的電、熱、冷負荷；基于所述分析結果，建立綜合能源設 備經濟優化配置模型；基于所述綜合能源設備優化配置模型建立能量平衡約束 和容量約束；根據所述約束條件，通過本地可控發電裝機容量與電網合同容量 之和對供電設備建立可靠性約束，選擇可靠性指標進行量化計算；分析三種不 同供能設備的可靠性及其經濟性，驗證最佳經濟性與可靠性容量配置以實現綜 合能源設備的優化配置。

作為本發明所述的基于經濟性與可靠性的綜合能源設備優化配置方法的 一種優選方案，其中：所述綜合能源設備相關數據包括，用戶全年電、熱、冷 負荷數據、內燃機性能參數、燃氣鍋爐性能參數、吸收式制冷機性能參數、電 制冷機性能參數、光伏設備性能參數、儲電裝置性能參數、分時電價、購氣成 本。

作為本發明所述的基于經濟性與可靠性的綜合能源設備優化配置方法的 一種優選方案，其中：所述優化配置模型包括目標函數、各設備的模型及約束。

作為本發明所述的基于經濟性與可靠性的綜合能源設備優化配置方法的 一種優選方案，其中：所述目標函數包括，