[發明專利]一種基于圖論的區域綜合能源系統選址規劃方法及系統

在審

• 申請號: 202011565673.3
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112650888A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 曲超;李珂;張承慧
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06F16/901
• 分類號: G06F16/901;G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F113/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 武博

本發明公開了一種基于圖論的區域綜合能源系統選址規劃方法及系統，其技術方案為：包括獲取站址選址的影響因素，對影響因素進行量化處理；根據量化的影響因素對各個候選地址進行評分，以選擇候選能源站；構建賦權網絡，將綜合能源系統網絡轉化為圖論模型；基于負荷中心與能源站之間的賦權距離之和最小思想，并使用多源最短路和最小生成樹算法求解選址方案；計算選址方案總成本，在候選站址添加儲能中心；迭代計算直到求出最小總成本。本發明能夠實現區域綜合能源系統能源站址規劃以及儲能裝置在配網關鍵節點中的能量需求，提高了結果可靠性。

技術領域

本發明涉及區域綜合能源系統的規劃技術領域，尤其涉及一種基于圖論的區域綜合能源系統選址規劃方法及系統。

背景技術

作為能源互聯網的重要物理載體，區域綜合能源系統(Regional IntegratedEnergy System,RIES)通過耦合電力、天然氣、熱冷等系統，實現了多能優勢互補并可促進可再生能源的消納，已經成為提高能源利用效率、應對能源危機的重要途徑。目前，關于區域綜合能源系統中的設備容量規劃和考慮RIES的配電網擴展規劃已經有較多的研究，而針對含儲能設備的RIES能源站的數量、位置及供能管線布局規劃的研究較少。因而研究科學合理的RIES能源站和儲能中心的位置及供能管線布局規劃方法，對于保障后期RIES建設的可靠性、優化運行成本、實現最大經濟收益是非常必要的。

目前對于區域綜合能源系統選址規劃問題較成熟的方法，多集中于使用混合整數規劃、遺傳算法、博弈論等方法進行建模求解。然而這些傳統算法方法往往時間復雜度較高，計算時間長，且很少考慮儲能設備的容量配置和選址規劃。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種基于圖論的區域綜合能源系統選址規劃方法及系統，能夠實現區域綜合能源系統能源站址規劃以及儲能裝置在配網關鍵節點中的能量需求，提高了結果可靠性。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

第一方面，本發明的實施例提供了一種基于圖論的區域綜合能源系統選址規劃方法，包括：

獲取站址選址的影響因素，對影響因素進行量化處理；

根據量化的影響因素對各個候選地址進行評分，以選擇候選能源站；

構建賦權網絡，將綜合能源系統網絡轉化為圖論模型；

基于負荷中心與能源站之間的賦權距離之和最小思想，并使用多源最短路和最小生成樹算法求解選址方案；

計算選址方案總成本，在候選站址添加儲能中心；迭代計算直到求出最小總成本。

作為進一步的實現方式，將影響因素按其重要程度給設定的比重因子，為規劃區域各選址方案中各影響因素給予評價值；之后對這些因素賦予不同權重進行量化處理。

作為進一步的實現方式，區域綜合能源系統能源站選址過程中，需要考慮能源站的建設費用。

作為進一步的實現方式，先利用最短路徑算法處理數據，求出各個候選地址間的最小能距；之后利用最小生成樹算法求解選址方案。

作為進一步的實現方式，采用并查集對最小生成樹算法的頂點所屬查詢以及樹的合并操作進行優化。

作為進一步的實現方式，選址方案總成本分為輸電管網投資費用模型、供熱管網投資費用模型、能源站造價模型和儲能中心成本。

作為進一步的實現方式，根據已知各個候選站址以及區域道路規劃情況構建賦權網絡。

第二方面，本發明實施例還提供了一種基于圖論的區域綜合能源系統選址規劃系統，包括：

影響因素處理模塊，被配置為：獲取站址選址的影響因素，對影響因素進行量化處理；