[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

说明书

本发明实施例提供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和装置、电子设备和计算机可读存储介质，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；根据用电负荷和装备数学模型，优化园区能源系统的储能方式。根据本发明，储能规划考虑的因素更加全面，规划更加合理。

技术领域

本发明涉及节能技术领域，具体涉及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和装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

园区能源系统是指由供电、区域供热、供冷及各种能源转换设备组成的综合系统。工业园区能源系统由能源站和冷/热/电/气能源供应管网组成，其中能源站是区域综合能源系统的核心。根据能源站分布在用户侧或由用户分布在园区内，园区可分为分布式能源站和集中式能源站。对于集中能源站，一般要求同时满足园区内供冷、供热、供电等负荷要求，它是园区能源供应系统的枢纽。区域综合能源系统中的集中能源站称为综合能源站。从能源供应的角度来看，能源站主要进行能源供应和储能。能源系统由多种不同类型的能源、能源生产设备、能源转换设备和储能设备组成，能源形式包括冷、热、电、气等。终端能源负荷需求包括电力需求、供暖需求、热水需求和制冷需求。在系统的输入端，其能量可以是风能、天然气、柴油、太阳能、地热能等，通过不同的能量转换设备，这些能源的能量通过各级利用和转换最终转化为终端用户电能、热能和冷能。国内外已有研究提出了综合能源系统的物理模型层次，包括从生产、转化、储存到消费各个环节的电、冷、热、气等各种能源形式。国外能源系统发展起步较早，能源系统规划研究考虑的因素较多，模型构建相对复杂，提出了一种综合能源系统的随机规划方法，不同能源价格的不确定性以随机正态的形式描述，以能源系统投资规划为第一阶段优化问题，能源系统运行为第二阶段优化问题，构建了能源系统优化的两阶段模型。国内综合能源系统的发展起步较国外晚，但也取得了丰硕的成果，综合能源系统规划研究考虑的因素比较简单。目前缺乏一种考虑因素比较全面的园区能源系统储能规划方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例致力于提供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和装置、电子设备和计算机可读存储介质，其考虑因素更加全面，规划更加合理。

在一方面，本发明提供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；根据用电负荷和装备数学模型，优化园区能源系统的储能方式。

根据本发明的一个特别实施例，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。

根据本发明的一个特别实施例，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。

根据本发明的一个特别实施例，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。

根据本发明的一个特别实施例，基于多维数字孪生技术，构建装备数学模型，包括：根据下式构建园区能源系统的电网潮流的物理数学模型：