[發(fā)明專利]一種產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)相協(xié)同的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011401109.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN112508391A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張明理;張娜;宋坤;潘霄;商文穎;寧遼逸;許超;劉禹彤;楊朔;劉宇;劉東延;范宇辰;賀歡;葉鵬;王歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;沈陽工程學(xué)院;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司鞍山供電公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司沈陽供電公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 邵明新

本發(fā)明屬于一種產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)相協(xié)同的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，屬于電網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)領(lǐng)域，其特點(diǎn)是包括以下步驟：①獲取單個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的信息數(shù)據(jù)；②建立單個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃模型；③獲取整個(gè)規(guī)劃地區(qū)的信息數(shù)據(jù)；④建立地區(qū)電網(wǎng)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃模型；⑤建立產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃約束條件；⑥基于海鷗優(yōu)化算法的綜合能源系統(tǒng)模型的解算策略；⑦通過解算策略得到系統(tǒng)模型設(shè)備的配置信息，指導(dǎo)地區(qū)能源設(shè)備配置建設(shè)。本發(fā)明采用的規(guī)劃方法，能夠經(jīng)濟(jì)和可靠的指導(dǎo)綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃，為產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)的協(xié)同規(guī)劃提供技術(shù)依據(jù)和實(shí)用方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)相協(xié)同的綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，特別涉及一種基于協(xié)同配置和海鷗優(yōu)化解算策略的產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，屬于電網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)園區(qū)及園區(qū)群普遍缺乏能源的統(tǒng)一規(guī)劃在能源浪費(fèi)和能源緊缺等問題上面臨巨大挑戰(zhàn)，一方面受電網(wǎng)輸送容量和穩(wěn)定運(yùn)行要求等因素的限制，電網(wǎng)對(duì)新能源的接納能力不足；同時(shí)新能源的接入改變了電網(wǎng)綜合負(fù)荷特性，影響電網(wǎng)安全，目前尚無有效應(yīng)對(duì)策略。對(duì)綜合能源系統(tǒng)合理規(guī)劃是新能源分散和小規(guī)模應(yīng)用的有效形式，也是實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源供給體系完善利用和地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效支撐。

產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)相協(xié)同的綜合能源系統(tǒng)在規(guī)劃后具有較大的技術(shù)互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，通過配置較多的能源耦合設(shè)備和園區(qū)間及電網(wǎng)間的功率協(xié)調(diào)控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源的消納，產(chǎn)業(yè)園內(nèi)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)間、產(chǎn)業(yè)園區(qū)與地區(qū)電網(wǎng)間的協(xié)同運(yùn)行。目前國內(nèi)外對(duì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)綜合能源系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃的研究主要集中多能源耦合設(shè)備耦合機(jī)理、典型設(shè)備建模、優(yōu)化策略、單一園區(qū)或區(qū)域的綜合能源系統(tǒng)建模和仿真等方面，對(duì)于產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)綜合能源系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃研究開展較少。產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)綜合能源系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃研究實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)在于建立產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)的協(xié)同機(jī)制和對(duì)于協(xié)同規(guī)劃模型的解算策略。目前，典型的綜合能源系統(tǒng)的約束條件包括等式約束和不等式約束兩類，結(jié)合兩類的約束條件組成的復(fù)雜約束，其目標(biāo)都是模擬實(shí)際情況得到最優(yōu)解。規(guī)劃模型的解算策略是產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)綜合能源系統(tǒng)能夠成為實(shí)現(xiàn)協(xié)同規(guī)劃運(yùn)行的重要支撐，規(guī)劃模型經(jīng)優(yōu)化算法或仿真軟件后，得到整體模型的最優(yōu)解集和局部設(shè)備配置的最優(yōu)解。

電網(wǎng)正常運(yùn)行條件下，產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)之間是一種點(diǎn)面協(xié)同的關(guān)系，通過對(duì)單個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)進(jìn)行合理規(guī)劃配置，就可在局部實(shí)現(xiàn)綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)勢(shì)；而面對(duì)由產(chǎn)業(yè)園區(qū)群和地區(qū)電網(wǎng)組成的區(qū)域性整體，僅考慮區(qū)域規(guī)劃，沒有將園區(qū)間、園區(qū)與電網(wǎng)間的協(xié)同關(guān)系考慮在內(nèi)，而進(jìn)行的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃，這是一種片面的規(guī)劃，缺少對(duì)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的靈活運(yùn)用。傳統(tǒng)的規(guī)劃解算策略中，一般采用復(fù)雜算法或仿真軟件進(jìn)行解算。在上述解算策略下，存在對(duì)模型的求解過程復(fù)雜，算法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，參數(shù)設(shè)置多，求解時(shí)間長，相對(duì)誤差大等情況，應(yīng)用具有較大局限性，不利于產(chǎn)業(yè)園區(qū)群和地區(qū)電網(wǎng)的綜合能源系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃商業(yè)化運(yùn)行，實(shí)用性差。

解決問題的關(guān)鍵是如何對(duì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)同規(guī)劃，針對(duì)規(guī)劃模型提出對(duì)應(yīng)的解算策略。該協(xié)同規(guī)劃的復(fù)雜性在于，一方面，考慮單個(gè)園區(qū)的能源設(shè)備耦合規(guī)劃，考慮相關(guān)約束條件，此外考慮不同園區(qū)間的綜合能源系統(tǒng)能源協(xié)同調(diào)配，同時(shí)考慮產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)的協(xié)同控制。另一方面，對(duì)于模型的解算策略，從實(shí)際需求出發(fā)，本著經(jīng)濟(jì)有效的方法，考慮算法結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)置、難易程度等因素。如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地方電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃，選擇合適的優(yōu)化算法對(duì)規(guī)劃模型求解是一個(gè)關(guān)鍵問題。

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，通過考慮園區(qū)間與地區(qū)電網(wǎng)間的能量交換，建立相關(guān)的約束條件，基于海鷗優(yōu)化算法，對(duì)綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃模型進(jìn)行求解，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃。本發(fā)明采用的方法，能夠更有效和可靠的對(duì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)綜合能源進(jìn)行協(xié)同規(guī)劃，為產(chǎn)業(yè)園區(qū)群與地區(qū)電網(wǎng)的協(xié)同規(guī)劃提供技術(shù)依據(jù)和實(shí)用化方法。

發(fā)明內(nèi)容