[發(fā)明專(zhuān)利]一種考慮供電可靠性的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110125135.0
• 申請(qǐng)日: 2021-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112836957B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段建東;脫利浩;何浩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/0631
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/0631;G06Q50/06;G06N3/126;G06F16/27
• 代理公司: 西安弘理專(zhuān)利事務(wù)所 61214
• 代理人: 徐瑤

本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮供電可靠性的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1：通過(guò)場(chǎng)景分析來(lái)模擬區(qū)域綜合能源系統(tǒng)中的不確定因素；步驟2：建立故障切負(fù)荷期望最小的目標(biāo)函數(shù)；步驟3：建立項(xiàng)目全周期凈收益最大和可再生能源滲透率最高兩個(gè)規(guī)劃目標(biāo)；步驟4：設(shè)計(jì)綜合能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的約束條件，判斷綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行是否滿(mǎn)足約束條件；步驟5：采用非支配排序遺傳算法3算法對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，求出不同的規(guī)劃方案。本發(fā)明基于靈敏度分析進(jìn)行電轉(zhuǎn)氣設(shè)備調(diào)度規(guī)劃，使電轉(zhuǎn)氣設(shè)備的合理出力，以消納分布式電源所發(fā)的過(guò)剩電能，轉(zhuǎn)化為天然氣儲(chǔ)存，在保證系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件下能夠切實(shí)提高可再生能源的滲透率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種考慮供電可靠性的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

隨著化石能源過(guò)度消耗以及碳排放等引發(fā)的一系列能源枯竭、環(huán)境污染問(wèn)題。可再生能源發(fā)電技術(shù)、能源轉(zhuǎn)換技術(shù)、能源供應(yīng)模式等方面引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。區(qū)域綜合能源系統(tǒng)試圖打破傳統(tǒng)能源供應(yīng)系統(tǒng)的技術(shù)壁壘、行業(yè)壁壘，改變以電力系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)等各系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行的能源供應(yīng)模式，以實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、高效協(xié)同、低碳經(jīng)濟(jì)的能源供應(yīng)模式。在區(qū)域綜合能源系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施前，做好相應(yīng)技術(shù)方案規(guī)劃是保證綜合能源系統(tǒng)項(xiàng)目落地的基礎(chǔ)和必要條件。確保綜合能源系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性是衡量區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)。在規(guī)劃階段考慮區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的供能可靠性，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，為用戶(hù)提供不間斷的能量供應(yīng)是區(qū)域綜合能源系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的重要目標(biāo)。因此，對(duì)區(qū)域綜合能源系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)考慮供能系統(tǒng)可靠性，探討系統(tǒng)中各能源配置，這對(duì)充分利用可再生能源、提高綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行效率、提升供能系統(tǒng)的可靠性具有重要的理論價(jià)值和工程意義。

目前，有關(guān)綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃方面，有很多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其進(jìn)行研究。目前主要有：(1)以建設(shè)成本最優(yōu)為目標(biāo)，建立燃機(jī)組、輸電線路、輸氣管道多階段協(xié)同規(guī)劃模型。(2)統(tǒng)籌考慮電、氣、熱、冷四種能源需求，采用冷熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，耦合各能源系統(tǒng)，最后以電氣區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的總投資、運(yùn)行費(fèi)用最小為目標(biāo)建立考慮配電線路、燃?xì)夤艿赖臄U(kuò)建的冷熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備規(guī)劃模型。(3)考慮能量樞紐模型，認(rèn)為能量樞紐可以多端輸入多端輸出，在能量樞紐中實(shí)現(xiàn)不同形勢(shì)能源的相互轉(zhuǎn)換，以滿(mǎn)足不同類(lèi)型的負(fù)荷需求。然而，目前有關(guān)綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方面的研究，大多以考慮規(guī)劃階段的建設(shè)運(yùn)行成本為目標(biāo)，將模型建立為一個(gè)單目標(biāo)數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行規(guī)劃。鮮有考慮分布式電源對(duì)綜合能源系統(tǒng)可靠性的影響，并且建立相應(yīng)的規(guī)劃目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種考慮供電可靠性的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在關(guān)于考慮分布式電源對(duì)綜合能源系統(tǒng)可靠性的影響需要進(jìn)一步優(yōu)化的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，

一種考慮供電可靠性的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

步驟1：通過(guò)場(chǎng)景分析來(lái)模擬區(qū)域綜合能源系統(tǒng)中的不確定因素，基于單一故障安全準(zhǔn)則，分析分布式電源對(duì)配電網(wǎng)故障時(shí)，可對(duì)孤島部分負(fù)荷提供的電量；

步驟2：建立故障切負(fù)荷期望最小的目標(biāo)函數(shù)，其計(jì)算如下公式(1)：

其中：ρ_ij和分別表示在j時(shí)刻，系統(tǒng)線路i故障的概率和發(fā)生故障引起的切負(fù)荷功率，S_bra和S_so分別表示支路集合和場(chǎng)景集合；

步驟3：在保證切負(fù)荷期望最小的基礎(chǔ)上，建立項(xiàng)目全周期凈收益最大和可再生能源滲透率最高兩個(gè)規(guī)劃目標(biāo)；

項(xiàng)目全周期凈收益最大目標(biāo)函數(shù)計(jì)算如下公式(2)：

maxM＝M_inc-M_ma-M_b-M_inv+M_scr???(2)，