[发明专利]供能系统超结构模型、建模方法、计算机设备和存储介质

说明书

本发明公开了一种供能系统超结构模型、建模方法、计算机设备和存储介质，其方法包括：将至少一种一次能源输入，每种一次能源通过一次能源分配系数分配能源量到能源生产单元，所述能源生产单元将一次能源生产为至少一种二次能源；每种二次能源通过二次能源分配系数分配能源量到能源转换单元，所述能源转换单元将二次能源生产为至少一种终端能源；将终端能源输出给储能单元或终端用户。采用该技术方案在保证终端用能需求的前提下，协调众多设备的启停或变负荷运行，达到最佳的运行效益，具有较好的普遍适用性、经济性和合理性。

技术领域

本发明涉及能源供给领域，特别涉及一种多能互补与协同的分布式供能系统的超结构模型、建模方法、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着我国一次能源消费结构向低碳化、无碳化的方向发展，以天然气、生物质等为主要一次能源，因地制宜，融入当地可获得的可再生能源，通过高效的冷热电联供方式满足终端各种用能需求的多能互补与协同的分布式供能系统将成为能源工程领域研究和应用的重点，近年来国内外都在大力推动。

由于一次输入能源的清洁化转变及储能技术的应用，多能互补与协同的分布式供能系统将变的越发复杂，特别是储能设备的加入虽然能够提高系统运行的稳定性，但也使得系统中能量流动的关系变得更为复杂。如何建立多能互补与协同的分布式供能系统的基本架构，在保证终端用能需求的前提下，系统如何确定系统的装机容量及协调众多设备的启停或变负荷运行，达到最佳的运行效益，这些都是目前设计分布式供能系统面临的主要问题。

通过各种一次能源转换技术的集成运用、各种转换方式组合，构建一个协调能源生产、能源转换和储能能量等环节中的能量流动关系和能量平衡约束关系等的基本架构，设计科学、合理的多能互补与协同的分布式供能系统及确定系统的装机容量至关重要。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种多能互补与协同分布式供能系统的超结构模型建模方法，在保证终端用能需求的前提下，协调众多设备的启停或变负荷运行，达到最佳的运行效益，具有较好的普遍适用性、经济性和合理性。

本发明实施例提供的多能互补与协同分布式供能系统的超结构模型建模方法，包括：

将至少一种一次能源输入，每种一次能源通过一次能源分配系数分配能源量到能源生产单元，所述能源生产单元将一次能源生产为至少一种二次能源；

每种二次能源通过二次能源分配系数分配能源量到能源转换单元，所述能源转换单元将二次能源生产为至少一种终端能源；

将终端能源输出给储能单元或终端用户。

可选地，所述能源生产单元中每种二次能源的逐时能量平衡约束的数学模型如下：

式中：为i时刻一次能源k的输入量；

—设备L生产二次能源m的逐时功率；

m—二次能源的类型；

μ_k,L,i—一次能源分配系数，表示在i时刻，一次能源k用于设备L的比例；

—设备L生产二次能源m的能源效率；

—设备L在预设时间段内生产二次能源m的总量；

—预设时间段内一次能源k转换为二次能源m的总量。

可选地，所述能源转换单元中每种终端能源的逐时能量平衡约束的数学模型如下：

式中：—预设时间段内终端用能n的输出量；