[发明专利]基于数字孪生的园区储能规划方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.一种基于多维数字孪生技术的园区能源系统的储能规划方法，包括：

预测园区的用电负荷；

基于多维数字孪生技术，构建装备数学模型；

根据所述用电负荷和所述装备数学模型，优化所述园区能源系统的储能方式。

2.根据权利要求1所述的储能规划方法，其中，所述预测园区的用电负荷，包括：

根据下式预测园区建筑的总冷负荷：

式中，L代表园区建筑的总冷负荷，H代表样本建筑面积，W_γ代表单位面积冷负荷综合指数，m代表建筑类型总数，n代表第n种建筑类型。

3.根据权利要求1所述的储能规划方法，其中，所述预测园区的用电负荷，包括：

根据下式预测园区工业用户的工业用电负荷：

F_r＝t×E×r

式中，Fr代表园区工业用户的工业用电负荷，E代表蒸汽负荷，r代表单位产品消耗的蒸汽，t代表产品产量。

4.根据权利要求1所述的储能规划方法，其中，所述预测园区的用电负荷，包括：

根据下式预测园区的用电负荷：

K＝P×(1+d)^j

式中，K代表园区的用电负荷，P代表历史负荷，d代表年负荷增长率，j代表年数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的储能规划方法，其中，所述基于多维数字孪生技术，构建装备数学模型，包括：

根据下式构建所述园区能源系统的电网潮流的物理数学模型：

式中，ΔP为节点注入有功功率，ΔQ为节点注入无功功率，P_G为节点所挂发电设备有功功率，P_L为节点所挂负荷有功功率，Q_G为节点流出无功功率，Q_L为节点流入无功功率，U为节点电压幅值，i、j为线路两端节点编号，G为线路电导，B为线路电纳，θ为线路两侧节点电压相角差，m为PQ节点个数，n为系统总节点个数。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的储能规划方法，其中，所述基于多维数字孪生技术，构建装备数学模型，包括：

根据下式构建所述园区能源系统的天然气管网输送能力的物理数学模型：

式中，Z代表天然气管道流量，K₀代表天然气的质量流量，K₁代表天然气管道起点处的绝对压力等级，M₀代表天然气在管道起点处的压缩系数，M₁代表天然气势能因子函数，φ代表天然气在管道末端的绝对压力等级，B代表管道沿线的阻力系数。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的储能规划方法，其中，所述根据所述用电负荷和所述装备数学模型，优化所述园区能源系统的储能方式，包括：

根据下式计算电热能储存设备的储存能量与充放电功率的关系：

I＝(1-p_ε)×D_t-Δε

式中，I代表储存能量，p代表物理储能自耗系数，D代表调度时间间隔，t代表放电效率，ε代表充电效率；

根据所述关系，优化所述园区能源系统的储能方式。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的储能规划方法，其中，所述根据所述用电负荷和所述装备数学模型，优化所述园区能源系统的储能方式，包括：

根据下式计算所述园区中的某区域内的电量分布特性：

式中，U表示电量，h表示供电周期，q表示功能区初始功耗，i表示再分解周期；

根据所述电量分布特性，优化所述园区能源系统的储能方式。

9.一种基于多维数字孪生技术的园区能源系统的储能规划装置，包括：

预测模块，用于预测园区的用电负荷；

构建模块，用于基于多维数字孪生技术，构建装备数学模型；

优化模块，用于根据所述用电负荷和所述装备数学模型，优化所述园区能源系统的储能方式。