[發明專利]一種綜合能源系統的多目標優化方法

有效

• 申請號: 202110475376.8
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113239529B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 丁敏;楊晨;周飛;呂東;沈繼忠;李石;董曉峰
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/04;G06F111/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

本發明涉及一種綜合能源系統的多目標優化方法，用于對綜合能源系統的規劃實現優化，綜合能源系統的多目標優化方法包括以下步驟：步驟a：確定綜合能源系統在規劃周期內的總成本最小的目標函數；步驟b：確定綜合能源系統的約束條件；步驟c：基于綜合能源系統的約束條件求解目標函數而得到優化方案。該綜合能源系統多目標優化方法，以基于冷熱電三聯供機組（CCHP）的綜合能源系統進行規劃方法設計。規劃方法同時包含對于系統中設備選型定容的優化以及確定選型后設備運行出力的優化。其中運行方案考慮了規劃周期內各個典型日場景，以一小時為時間間隔對設備出力進行優化。此外，考慮了各設備發生故障的場景，確保了系統供能的可靠性。

技術領域

本發明屬于能源優化技術領域，具體涉及一種綜合能源系統的多目標優化方法。

背景技術

在化石能源枯竭以及環境不斷惡化的大環境下，新能源得到迅速發展，然而其消納問題導致新能源利用效率低下；此外，電網故障導致的其他能源系統事故頻發，這些問題暴露了傳統能源系統獨立規劃和運行的不足。在此大背景下綜合能源系統(IES)得到迅速發展，由于IES耦合了各種不同形式的能源，其對供能可靠性也提出了越來越高的要求與挑戰，故需要對綜合能源系統進行優化。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于綜合能源系統，能夠確保其供能可靠性的多目標優化方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種綜合能源系統的多目標優化方法，用于對綜合能源系統的規劃實現優化，所述綜合能源系統的多目標優化方法包括以下步驟：

步驟a：確定所述綜合能源系統在規劃周期內的總成本最小的目標函數；

步驟b：確定所述綜合能源系統的約束條件；

步驟c：基于所述綜合能源系統的約束條件求解所述目標函數而得到優化方案。

所述步驟a中，所述目標函數為：

min(f^inv(X)+f^ope(P))

其中，f^inv(X)表示所述綜合能源系統的待選設備的總投資成本費用，f^ope(P)表示所述綜合能源系統的運行總成本。

所述待選設備包括冷熱電三聯供機組、燃氣鍋爐、電制冷設備和變電站。

所述綜合能源系統的待選設備的總投資成本費用為：

其中，表示所述綜合能源系統中第i個所述冷熱電三聯供機組的建設成本，表示表示所述綜合能源系統中第i個所述冷熱電三聯供機組的建設變量，表示表示所述綜合能源系統中第j個所述燃氣鍋爐的建設成本，表示表示所述綜合能源系統中第j個所述燃氣鍋爐的建設變量，表示所述綜合能源系統中第k個所述電制冷設備的建設成本，表示表示所述綜合能源系統中第k個所述電制冷設備的建設變量，所述冷熱電三聯供機組的建設變量、所述燃氣鍋爐的建設變量、所述電制冷設備的建設變量為1表示對應的所述冷熱電三聯供機組、所述燃氣鍋爐、所述電制冷設備投建，所述冷熱電三聯供機組的建設變量、所述燃氣鍋爐的建設變量、所述電制冷設備的建設變量為0表示對應的所述冷熱電三聯供機組、所述燃氣鍋爐、所述電制冷設備不建，NC表示所述冷熱電三聯供機組的待選數量，NG表示所述燃氣鍋爐的待選數量，NE表示所述電制冷設備的待選數量；

所述綜合能源系統的運行總成本為：