[发明专利]一种电气冷热肥多联供综合能源系统规划方法

说明书

本发明提供了一种电气冷热肥多联供综合能源系统规划方法，构建以生物质和光伏供电为基础的综合能源系统框架；建立分布式光伏并网容量评估模型，建立生物质供应能力评估模型；建立综合能源系统的运行收益优化模型，并构建运行约束条件；利用遗传算法，对所述优化模型进行迭代求解，得到计算结果，以所述计算结果为迭代起点，利用内点法进行二次寻优，确定优化模型的最优解，以所述最优解为最终电气冷热肥多联供综合能源系统规划方案。本发明能够有效提升农村能源系统的经济性、综合性和节能性，实现农村用户综合能源需求的友好优质供应。

技术领域

本发明属于综合能源系统规划技术领域，具体涉及一种电气冷热 肥多联供综合能源系统规划方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必 然构成在先技术。

近年来，基于传统化石能源不断衰竭的严峻形势、能源领域备受 关注的生态环保要求、终端用户多元化和高质量用能需求持续增长等 客观情况，不同规模综合能源系统被视为用作提高能源效率、满足多 能需求、减少资源浪费的关键技术，计及综合能源系统的规划、运行、 可持续发展政策等多领域研究被广泛开展。

在现有综合能源系统规划方法中，根据系统输入能源种类或地区 资源禀赋的不同，可分为传统综合能源系统规划、“光伏+”综合能源 系统规划、“生物质+”综合能源系统规划等不同场景，但这几种方式 都存在着一定的缺点：一方面，传统综合能源系统规划从地区能源公 司购入电能和天然气，通过设备选型优化和容量配置，满足地区用户 综合能源需求，但未考虑资源的就地开发与能源供应，此类综合能源 系统效益有限。另一方面，以分布式光伏发电为代表的电力领域清洁 电源技术发展最快，最先被纳入综合能源系统规划中，但我国光伏发 电多采用并网模式，受限于电网运行约束其并网容量有限，因而无法大规模支撑区域能源需求。

此外，得益于储量丰富、开发潜力巨大等优点，生物质的多能供 应潜力逐渐在综合能源系统规划中被考虑，但生物质利用效率低、利 用形式单一等问题仍然很突出，有待进一步优化。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种电气冷热肥多联供综合能 源系统规划方法，本发明针对农村地区，在“生物质+光伏”综合能源 系统总体规划架构的基础上，对其进行优化，实现农村用户综合能源 需求的友好优质供应。

根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：

一种电气冷热肥多联供综合能源系统规划方法，包括以下步骤：

构建以生物质和光伏供电为基础的综合能源系统框架；

根据综合能源系统框架，建立分布式光伏并网容量评估模型，建 立生物质供应能力评估模型；

根据建立的评估模型，分别预估分布式光伏并网容量和生物质供 应能力，在预估结果的基础上，建立综合能源系统的运行收益优化模 型，并构建运行约束条件；

利用遗传算法，对所述优化模型进行迭代求解，得到计算结果， 以所述计算结果为迭代起点，利用内点法进行二次寻优，确定优化模 型的最优解，以所述最优解为最终电气冷热肥多联供综合能源系统规 划方案。

作为可选择的实施方式，所述综合能源系统框架还包括电网能源 和燃气能源，综合能源系统框架的能源供给原则为有限消纳就地太阳 能和生物质资源，实现电气肥联供，并以电网能源和燃气能源为补充。

作为可选择的实施方式，建立分布式光伏并网容量评估模型的具 体过程包括：综合能源系统所在配电网的光伏准入容量为当网络中存 在节点电压标幺值到达设定值时，节点中最大光伏注入功率与额定光 伏的实际出力的比值。

作为可选择的实施方式，建立生物质供应能力评估模型的具体过 程包括：分别建立生物质原料投入的沼气理论产量计算模型、生物质 直燃发电的理论供电量计算模型和副产物制备复合肥产量计算模型。