[發明專利]一種多能互補能源規劃方法

在審

• 申請號: 202110879436.2
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113610380A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 邱永罡;王成;陸偉;張弛;鄒希賢;黃楠;盧洲杰
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

1.一種多能互補能源規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、信息數據輸入，包括：

通過項目信息輸入模塊輸入項目信息，輸入的項目信息是后續光伏建模和全生命周期財務模型建模的依據；

通過負荷信息輸入模塊輸入負荷信息，輸入的負荷信息是后續分布式能源系統全生命周期能量平衡建模的依據；

通過財務信息輸入模塊輸入財務信息，輸入的財務信息是后續全生命周期財務模型建模的依據；

通過設備信息輸入模塊輸入設備信息，輸入的設備信息是后續全生命周期設備模型建模的依據；

通過優化參數輸入模塊輸入優化參數，輸入的優化參數包括運行模式設置參數以及新增設備容量參數，其中，新增設備容量參數包括新增加容量矩陣C_new以及發電機的新增容量間隔，新增加容量矩陣C_new用于表示新增光伏容量、新增風機容量和新增儲能容量，定義為：

X₀、Y₀及Z₀分別表示建設期的新增光伏容量、新增風機容量和新增儲能容量；設當前年份為運營期的第n年，則X_i、Y_i、Z_i為運營期的第i年的歷史新增光伏容量、歷史新增風機容量和歷史新增儲能容量，X_n、Y_n、Z_n為當前年份的新增光伏容量、新增風機容量和新增儲能容量；

步驟2、建立分布式能源系統全生命周期模型，該分布式能源系統全生命周期模型包括全生命周期光伏模型、全生命周期風電模型、全生命周期儲能模型、全生命周期發電機模型、全生命周期能量平衡計算模型以及全生命周期財務模型，包括以下步驟：

步驟201、基于設備信息輸入模塊輸入的光資源信息、光伏設備信息以及通過項目信息輸入模塊輸入的項目信息完成光伏建模，再結合光伏建模結果和通過優化參數輸入模塊輸入的新增加容量矩陣C_new建立全生命周期光伏模型，包括光伏全生命周期可用容量的變化、光伏全生命周期發電量的變化；

基于設備信息輸入模塊輸入的風資源信息、風機設備信息完成風機建模，再結合風機建模結果和通過優化參數輸入模塊輸入的新增加容量矩陣C_new建立全生命周期風電模型，包括風電全生命周期可用容量的變化、風電全生命周期發電量的變化；

基于設備信息輸入模塊輸入的儲能設備信息完成儲能建模，再結合儲能建模結果和通過優化參數輸入模塊輸入的新增加容量矩陣C_new建立全生命周期儲能模型，包括儲能全生命周期可用容量的變化；

基于設備信息輸入模塊輸入的發電機設備信息完成發電機建模，再結合發電機建模結果和通過優化參數輸入模塊輸入的發電機的新增容量間隔建立全生命周期發電機模型，包括發電機全生命周期可用容量的變化、發電機全生命周期發電量的變化；

步驟202、基于全生命周期光伏模型、全生命周期風電模型、全生命周期儲能模型以及全生命周期發電機模型建立全生命周期能量平衡計算模型，在全生命周期能量平衡計算模型中，各能源形式之間耦合的具體運行策略如下：

光伏、風機負責發電，儲能和發電機負責平衡可再生能源發電和負荷之間的差值；當可再生能源發電能夠滿足負荷的需求時，優先可再生能源發電，多余的電量向儲能充電，儲能充滿后棄風、棄光；當可再生能源發電無法滿足負荷需求時，優先儲能放電滿足負荷需求，如果儲能容量不足或電量太低，由發電機供電；

步驟203、利用通過項目信息輸入模塊輸入項目信息，確定全生命周期財務模型的時間跨度，隨后利用全生命周期光伏模型、全生命周期風電模型、全生命周期儲能模型、全生命周期發電機模型以及全生命周期能量平衡模型的建模結果計算全生命周期財務模型，包括設備全生命周期造價的變化、設備全生命周期運行維護成本的變化以及設備全生命周期折舊的變化，全生命周期財務模型所用下式計算全生命周期的度電成本LCOE：

式中：P_cost為建設成本，是以新增加容量矩陣C_new為變量的函數，表示為P_cost＝F₁(C_new)；R為折現率；n表示運營期中的第n個年度，則T表示運營期總時間長度；D為資產折舊，是以新增加容量矩陣C_new為變量的函數，表示為D＝F₂(C_new)；R_tax為所得稅率；P_OM為運行維護成本，是以新增加容量矩陣C_new為變量的函數，表示為P_OM＝F₃(C_new)；V_residual為殘值，是以新增加容量矩陣C_new為變量的函數，表示為V_residual＝F₄(C_new)；E為系統年發電量，是以新增加容量矩陣C_new為變量的函數，表示為E＝F₅(C_new)；

步驟3、若通過優化參數輸入模塊輸入的運行模式設置參數為模擬模式，則對步驟2建立的分布式能源系統全生命周期模型進行模擬；

若通過優化參數輸入模塊輸入的運行模式設置參數為優化模式，則對步驟2建立的分布式能源系統全生命周期模型進行優化求解，找出度電成本LCOE最低的各期設備容量配置組合，獲得經濟性最優的容量配置方案。