[發(fā)明專利]一種間歇性分布式電源的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110498724.3
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113128070A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張子陽;陳嶸;高翔;袁簡;晏陽;王欣怡;李靜;王晨輝;錢康;朱東升;黃治;鄭楊;酈芳菲;張占龍;陳永明
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司;中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;H02J3/38
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

本發(fā)明公開了一種間歇性分布式電源的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，優(yōu)化配置過程為三個(gè)步驟：(1)分析CCHP系統(tǒng)冷能流、熱能流、電能流以及燃?xì)饬鞯牧鲃?dòng)方向與交互方式，提出綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方法；(2)考慮風(fēng)光等間歇性分布式能源，構(gòu)建具有不確定性及隨機(jī)性的數(shù)學(xué)模型，與其他能源進(jìn)行多能互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)梯級利用，提高能源利用率；(3)將生命全周期總投資成本最低作為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化求解獲取最佳容量，并與傳統(tǒng)綜合能源系統(tǒng)配置對比，驗(yàn)證該方法的優(yōu)越性。本發(fā)明考慮風(fēng)光等間歇性分布式能源，構(gòu)建具有不確定性及隨機(jī)性的數(shù)學(xué)模型，與其他能源進(jìn)行多能互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)梯級利用，提高能源利用率，將生命全周期總投資成本最低作為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化求解獲取最佳容量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種間歇性分布式電源的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，屬于能源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

人民的生活、生產(chǎn)與能源息息相關(guān)，顧及能源耦合特性、能夠切實(shí)提高能源利用率、有效利用各種可再生資源的綜合能源系統(tǒng)逐漸變成解決能源問題的核心。基于分布式能源的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)(combined cooling，heating and power，CCHP)依據(jù)能量的梯級利用，可以實(shí)現(xiàn)高能源利用率、低能源成本以及環(huán)境友好性等多元化目標(biāo)，成為區(qū)域綜合能源系統(tǒng)發(fā)展的重要方向和主要形式。為有效提高能源利用率，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，可構(gòu)建考慮間歇性分布式電源的冷熱電聯(lián)供型綜合能源系統(tǒng)，進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化控制,以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種間歇性分布式電源的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方法,分析CCHP系統(tǒng)冷能流、熱能流、電能流以及燃?xì)饬鞯牧鲃?dòng)方向與交互方式，提出綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方法；考慮風(fēng)光等間歇性分布式能源，構(gòu)建具有不確定性及隨機(jī)性的數(shù)學(xué)模型，與其他能源進(jìn)行多能互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)梯級利用，提高能源利用率；將生命全周期總投資成本最低作為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化求解獲取最佳容量。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種間歇性分布式電源的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方法,間歇性分布式電源的綜合能源系統(tǒng)分為間歇性可再生能源、聯(lián)供設(shè)備、制冷設(shè)備及輔助設(shè)備，間歇性分布式電源的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方法包括：

一、各單元建模如下：

(1)間歇性可再生能源

1)光伏發(fā)電

根據(jù)半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，光伏電池可以將太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能，光伏電池溫度系數(shù)ε取0.2，數(shù)學(xué)模型如下：

f(t)＝I+ε(T-T_rated) (2)

式中，P_PV表示光伏輸出功率，r_rated表示額定光照強(qiáng)度，P_rated表示光伏額定功率，T_rated表示額定溫度，T表示光伏電池溫度；

2)風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)速的長期分布符合Weibull分布，常用三常數(shù)模型表示：

其中，k是Weibull形狀參數(shù)，c是Weibull尺度參數(shù)，v為風(fēng)速；

風(fēng)力發(fā)電的數(shù)學(xué)模型如下：

其中，v_ci、v_co、v_rated分別表示切入風(fēng)速、切出風(fēng)速、額定風(fēng)速，P_W表示風(fēng)機(jī)輸出功率，P_rated表示額定功率；

(2)聯(lián)供設(shè)備

1)燃?xì)廨啓C(jī)

燃?xì)廨啓C(jī)的變工況運(yùn)行模型：