[发明专利]一种冷热电联供型微电网优化配置方法

摘要

本发明公开了一种冷热电联供型微电网优化配置方法，包括系统层优化和设备层优化。系统层优化以保证系统电、热、冷各分产系统的安全稳定运行为约束条件，以所要规划的微电网区域内负荷数据，电价政策和燃料价格为输入，在分析负荷数据的基础上选定供能设备种类，以微电网全生命周期成本最低为目标函数，采用混合整数规划法对进行求解，得出微电网中设备容量。设备层优化是基于冷热电联供设备方案库，在系统层优化结果的基础上设置各设备的容量取值范围，以加权的形式计算求解并给出系统的最优配置方案。本发明的方法可以平衡各分产系统的产能，提高一次能源的利用效率、设备利用率，避免不必要的投资；同时提高系统总体经济性，降低年运行成本。

主权项

1.一种冷热电联供型微电网优化配置方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1)，系统层优化：步骤1.1)，输入给定建筑/项目在典型气象年的冷热电负荷数据；步骤1.2)，根据所述步骤1.1)的冷热电负荷数据，在分析等效热电比分布、最大等效热电比、平均等效热电比的基础上进行供能设备选型，确定得到冷热电联供型微电网的Z种供能设备选型方案；所述每种供能设备方案包括原动机、燃气锅炉及供冷设备；步骤1.3)，确定冷热电联供型微电网系统约束条件，针对采用所述步骤1.2)确定的第j种供能设备选型方案，以冷热电联供型微电网全生命周期成本最低为目标函数，采用混合整数规划法对所述目标函数进行求解，得出所述第j种供能设备选型方案中各供能设备的容量；其中，j≤Z，所述目标函数如式(1)：C＝C_inv+∑∑(c_g+c_e)+∑∑C_opm      式(1)；其中：C为冷热电联供型微电网的全生命周期总成本，C_inv为冷热电联供型微电网的初期投资建设成本，C_pk为第j种供能设备选型方案中某种供能设备的购买和安装成本，M_k为该种供能设备的数量，N为供能设备种类总数，k≤N，c_g为逐时购买燃料的费用，c_e为逐时购电/售电费用，C_opm为第j种供能设备选型方案中各种供能设备的年运行维护成本；步骤1.4)，重复所述步骤1.3)，遍历所述Z种供能设备选型方案，得到每种供能设备选型方案中相对应的各供能设备容量；步骤2)，设备层优化：步骤2.1)，以所述步骤1)所得的第j种供能设备选型方案中各供能设备的容量为目标值，取该容量目标值的90％～110％为各供能设备的容量取值范围，并在所述容量取值范围内选取实际供能设备组合，设选取得到的实际供能设备组合数为X_j组；步骤2.2)，根据所述步骤2.1)中所得的X_j组实际供能设备组合，建立第y种实际供能设备组合方案下的设备层优化目标函数：以第y种实际供能设备组合中每种供能设备实际配置容量与该种供能设备容量目标值之差的平方为加权项，分别乘以该种供能设备的加权系数和供能设备数量修正系数，建立设备层优化目标函数；其中，y≤X_j，设备层优化目标函数如下式：F=Σk=1NαkβkMk(Rk-RkD)2]]>其中：F为供能设备组合的加权值，N为供能设备种类总数，α_k为第k种供能设备的加权系数，为第k种供能设备容量目标值，R_k为第k种供能设备的实际配置容量，为第k种供能设备的数量修正系数，M_k为第k种供能设备的数量，k≤N；步骤2.3)，重复所述步骤2.2)，遍历X_j组实际供能设备组合方案，以所述设备层优化目标函数值最低对应的实际供能设备组合为第j种供能设备选型方案中最优供能设备组合；步骤2.4)，重复所述步骤2.1)至步骤2.3)，遍历所述Z种供能设备选型方案，得到每种供能设备选型方案相对应的最优供能设备组合，共Z种最优供能设备组合；步骤2.5)，采用混合整数规划法分别计算所述步骤2.4)得到的Z种最优供能设备组合构建的冷热电联供型微电网全生命周期成本C，所述生命周期成本C最低值对应的设备组合为冷热电联供型微电网优化配置方法确定的最优配置方案。