[發明專利]一種基于雙層優化的區域能源社區規劃方法

有效

• 申請號: 202011428115.2
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN113078684B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 劉美杰;高凱;李忠偉;邱鵬;梁鵬
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司錦州供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所(普通合伙) 21225
• 代理人: 王佳佳

1.一種基于雙層優化的區域能源社區規劃方法，其特征在于，該方法包括：

獲取的新能源典型日數據、負荷歷史數據、設備參數；

根據區域能源社區的供能結構，構建區域能源社區中能源設備的出力約束；

建立區域能源社區的雙層優化模型，規劃層以年綜合成本最低為目標，各設備的安裝容量為優化變量，約束條件為安裝容量的上下限；運行層以年運行成本最低為目標，各時段設備的調度值為優化變量，同時要滿足區域能源社區運行時的電功率平衡、熱功率平衡約束條件；

基于獲得的新能源典型日數據、負荷歷史數據、設備參數對區域能社區雙層優化模型進行求解，采用精英保留策略遺傳算法對規劃層模型求解，采用MATLAB優化工具箱中函數fmincon進行對運行層模型求解，得到區域能源社區最優配置結果；

區域能源社區雙層優化模型的規劃層模型的能源安裝容量作用于運行層的目標函數及約束條件，運行層模型將典型日運行成本最優值反饋至規劃層；

規劃層模型年綜合成本最低為目標，年綜合成本包括設備投資成本ξ_Cap及運行層中區域能源社區年運行成本ξ_Ope：

規劃層目標函數：

min?F_up＝ξ_Cap+ξ_Ope????(11)

其中

C_s為第s個設備的安裝容量；為單位容量成本，R為資金收回系數；r為貼現率；l為規劃年限，與具體設備相關；

規劃層約束條件：

式中，為供能設備安裝容量上限；

運行層模型以系統年運行成本最低為目標，包括燃料成本ξ_Fuel、運行維護成本ξ_Om、與棄風懲罰成本

運行層目標函數：

其中，燃料成本：

式中，P_k,t為能源t時刻消耗功率，為能源k的單位耗量成本；

運行維護費用：

式中，為t時刻設備輸出的功率，設備單位輸出功率的運行維護成本；

棄風懲罰成本：

式中：為棄風單位懲罰成本，是表示t時刻風電機組的棄風量，其等于風電預測發電量減去風電的實際發電量。