[发明专利]基于鲁棒优化的多能互补综合能源系统容量配置方法及系统

权利要求书

1.基于鲁棒优化的多能互补综合能源系统容量配置方法，其特征是，包括：

基于多能互补综合能源系统能量流关系建立系统全功况模型；

基于上述系统全功况模型建立双层优化配置模型，第一层用于完成设备容量多目标优化配置，第二层用于完成关键运行参数鲁棒优化，并实现两层之间的双向互动反馈，循环迭代，最终得到系统容量配置方案；

所述双层优化配置模型的第二层用于完成关键运行参数鲁棒优化，具体包括：

基于可再生能源出力预测和随机分布特性，分别构建太阳能、风能可再生能源出力不确定性区间；

p_pv,foc(t)(1-α_pv,red)＜p_pv(t)＜p_pv,foc(t)(1+α_pv,inc)；

p_wp,foc(t)(1-α_wp,red)＜p_wp(t)＜p_wp,foc(t)(1+α_wp,inc)；

式中：p表示t时刻太阳能pv和风能wp的实际可用量；p_foc则代表t时刻的预测值；α_red和α_inc分别为根据随机模型所确定的最小和最大偏离度，取值均为0至1之间，即可再生能源的出力变化均应在此区间范围之内；

通过系统能量流分析，提出辅助供电比θ_e和辅助供冷或热比θ_c关键运行参数；

式中，E_pv为光伏发电功率；E_wp为风电功率；E_pgu为发电机组电功率；E_grid为与电网交互功率；Q_ab为吸收式制冷机制冷功率；Q_ec为电制冷机的输出功率；

根据全工况特性模型，设定内燃发电机组的最低负荷率δ_pgu以避免机组运行于低效区；

基于第一层的设备容量多目标优化配置，以上述关键运行参数为决策变量，并在第一层的优化目标中选取与运行方式相关的指标作为第二层目标，进而建立计及可再生能源不确定区间的min-max鲁棒优化模型；

式中：a统一指代决策变量；w则表示可再生能源出力；同时，根据全工况模型以及不确定区间，分别给出二者的变化范围A和W；

针对min-max鲁棒优化模型采用计算效率较高的两阶段松弛算法求解，得到可再生能源出力最恶劣影响下的关键参数变化并给出此时的性能指标，从而为优化调度提供合理的边界条件，同时，将优化过程中所得各主动单元的最大出力反馈至第一层容量配置层，以修正容量配置时的约束条件，实现双层互动。

2.如权利要求1所述的基于鲁棒优化的多能互补综合能源系统容量配置方法，其特征是，所述系统全功况模型包括：

基于电负荷、光伏发电功率、风电功率、发电机组电功率及与电网交互功率的电能平衡关系表达；

基于热负荷、余热换热功率、燃气锅炉功率及储能设备输入/出功率的热能平衡关系表达；

基于冷负荷、吸收式制冷机制冷功率及电制冷机的输出功率的冷能平衡关系表达。

3.如权利要求1所述的基于鲁棒优化的多能互补综合能源系统容量配置方法，其特征是，所述双层优化配置模型中第一层用于完成设备容量多目标优化配置，具体选取能源、经济、环境方面的竞争性目标，建立以主动单元容量为变量的优化配置模型，作为第二层运行参数优化中的系统配置。

4.如权利要求1所述的基于鲁棒优化的多能互补综合能源系统容量配置方法，其特征是，主动单元容量即发电机组容量，光伏、风电机组均由可利用安装面积、可利用自然资源总量确定，其他设备可通过能量流关系式获得。

5.如权利要求3所述的基于鲁棒优化的多能互补综合能源系统容量配置方法，其特征是，所述优化配置模型的约束条件为：根据当地用户需求与可再生能源的可利用量，确定各主动单元容量可配置区间。