[发明专利]一种区域综合能源设备及网络双层优化配置方法

说明书

本发明公开一种区域综合能源设备及网络双层优化配置方法，属于区域综合能源规划领域，包括下列步骤：将综合能源按负荷需求划分成电/气/热/冷能源系统，并考虑不同能源系统之间的耦合关系，建立区域综合能源设备及网络规划模型，包括上层规划模型和下层规划模型，下层规划对电/气/冷/热能源系统进行解耦求解，输出设备及线路最大功率反馈至上层；上层规划考虑设备及网络安装容量约束并求解，输出设备容量及线路布局变量调整下层，迭代求解直至收敛，根据所得设备容量及线路布局结果实现综合能源区域的设备及网络规划。本发明具有将电/气/热/冷能源系统耦合规划、减少综合能源区域建设投资、降低系统运行损耗等优点。

技术领域

本发明涉及区域综合能源规划领域，尤其是涉及一种区域综合能源设备及网络双层优化配置方法。

背景技术

能源与环境问题已成为世界各国的关注焦点，寻求新型能源、提高能源利用率、可再生能源大规模开发利用是实现能源可持续发展的必然选择。加之用户终端能源需求形式多样化，包括电、气、热/冷等多种形式，如普通电负荷、采暖负荷、热水负荷、燃气负荷等等。而在此背景下，现有的冷、热、电、气等能源行业相对封闭，分开规划、独立运行的传统模式制约了综合能效的提高，不利于降本增效、能源的可持续发展。

为此，国家出台相关政策如《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》(发改能源〔2016〕392号)、《关于推进多能互补集成优化示范工程建设的实施意见》(发改能源〔2016〕1430号)等以支持和促进多能互补及综合能源的研究与发展。因此，充分考虑电、气、冷、热等不同形式能源在生产、传输、消费各环节的协同耦合，发展在规划、运行、建设各阶段有机协调的综合能源系统尤为必要。

然而电、气、冷、热不同形式能源在生产、转换、传输、消费等各环节存在的耦合关系使得对包含电/气/冷/热的能源系统的规划等问题更为复杂。已有的综合能源系统的规划研究没有将电/气/热/冷四种能源系统的耦合都考虑在内，大多弱化或不考虑其中部分能源系统。因此对电/气/热/冷能源系统的规划需要考虑各种耦合因素并对其梳理再加以量化，同时根据每个能源系统特性，在此基础上设计出一套合理的求解流程。

公开号为CN105183991A的专利文献公开了一种区域综合能源系统的规划与设计方法，所述区域综合能源系统的规划与设计方法通过建立区域内电负荷时序模型、建立冷、热负荷时序模型、建立供能技术模型；确立区域综合能源系统规划目标，设定区域综合能源系统总体规划目标；对指标计算与方案评估；依据对各备选方案的评估，确定最优综合能源系统规划设计方案。该发明给出综合能源系统规划设计的完整思路和方法，通过综合能源系统的运行来指导规划设计，可以更加准确的评估全周期内综合能源系统指标，确定最优综合能源系统规划设计方案。但是该发明建立冷、热、电负荷时序模型，未考虑电-气及气-热之间的转化关系，评估规划不够全面。

公开号为CN106055773A的专利文献公开了一种结合热网模型的多区域综合能源系统配置模型的建立方法，该方法包括以下步骤：步骤10)分别建立热网模型和CCHP模型；步骤20)结合建立的热网模型和CCHP模型，建立配置模型。该方法能够很好的利用各区域内冷热电负荷存在的明显的峰谷交错现象，实现多种能源的供需互补，降低容量配置。但是，该发明仅仅建立了热网模型，解决单独规划时出现的配置浪费、设备利用率低的问题，没有考虑电、气、冷、热不同形式能源在生产、转换、传输、消费等各环节存在的耦合关系，不能确定最优规划方案，不能根据所得设备容量及线路布局结果实现综合能源区域的设备及网络规划。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种区域综合能源设备及网络双层优化配置方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种区域综合能源设备及网络双层优化配置方法，所述方法包括下列步骤：

步骤1：将综合能源区域按负荷需求划分成电/气/热/冷能源系统并考虑不同能源系统之间的耦合关系；