[发明专利]一种综合能源多能互补系统的网格化协调规划方法

权利要求书

1.一种综合能源多能互补系统的网格化协调规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：获取示范区的电网现状和能源资源利用条件信息；

S102：示范区网格片区初步划分和网格片区负荷与综合能源需求预测，地理信息系统网格划分方案修正；

S103：制定约束条件和目标网架规划原则；

S104：电网目标网架制定与综合能源协调规划，构建综合能源协同发展基本模型框架；

S105：各水平年和远景年目标网架方案制定，开展综合能源协同规划运营管理服务平台建设；

S106：开展综合能源经济效益评估，提出能源示范区配电网综合能源协同发展运行模式方案。

2.根据权利要求1所述的综合能源多能互补系统的网格化协调规划方法，其特征在于，步骤S101中，所述电网现状和能源资源利用条件信息包括当前电网状态信息、电网规划边界信息；其中，当前电网状态信息包括规划区域、所述规划区域的各子区域的电网负荷、冷热负荷需求，所述规划区域的各子区域的电量，热量需求，所述电网规划边界信息包括规划期的负荷预测和能源需求预测。

3.根据权利要求1所述的综合能源多能互补系统的网格化协调规划方法，其特征在于，步骤S102中，基于综合能源信息平台，将配电网划分为多个供电分区，依据多种边界条件将供电分区再细分为多个供电网格；对示范区的电网现状和能源资源进行分析，使每个供电区域相对独立，通过区域特点进行网格的初步划分；对网格内电力负荷和综合能源需求进行分析，基于地理信息系统，使每个供电分区采用1～2组10kV配网典型接线进行供电，区域间通过综合能源系统进行能量交换；

网格化分具体方法为第一层网格以3～5个110kV变电站为组成一个网格，主要开展变电站的建设需求、变电站间隔利用率分析；第二层网格为不超过3组的典型接线组组成一个网格，主要开展网架接线、线路资源调配、负荷需求管理、综合能源接入和消纳利用能力管理和分析；第三层网格以低压配变台区为单位组成网格，主要为加强对用户供电质量和可靠性进行跟踪和分析。

4.根据权利要求1所述的综合能源多能互补系统的网格化协调规划方法，其特征在于，步骤S103中，在能源约束条件范围内考虑区域重要用户保底网架供电和综合能源协调规划方案，制定区域目标网架规划方案，目标网架使每个供电分区采用1～2组10kV配网典型接线进行供电；

其中，各能源根据其特性需满足下述约束条件①～⑦：

①虑到区域用户受节点电压上下限的约束，电压幅值必须满足如下要：

V_min≤V_i≤V_max i＝1,2,…，n(1)

式中：V_i为区域的大用户电压幅值，V_min和V_max分别为用户节点电压的最大和最小幅值界限；

②受规划区馈线电流的约束，电流幅值必须满足如下要求：

|I_i|≤I_max i＝1,2,…，n(2)

式中：I_i为规划区任意馈线组某配电系统中电流值，I_max为规划区配电系统电流值的上限；

③受园区电力有功功率平衡约束，区域电网功率及分布式电源出力和负荷功率应保持平衡；

Σi=1Nl.tPt=Pg+Σi=1NDGPGi+Pc-Pl,i=1,2,...,n---(3)]]>

式中：P_t为电网负荷有功负荷，P_g为电网有功出力、P_Gi为电网分布式电源出力，P_c为电力通道输送功率，P_l为区域的有功损耗；

④受热功率平衡约束，区域任意时刻机组热功率、热储能输出功率和热负荷功率应保持平衡；

Σi=1ND.tQt=Qg+Σi=1NDGQDG+Qj-Qs,i=1,2,...,n---(4)]]>

式中：Q_t为区域热负荷需求，Q_g为系统热能输出功率、Q_DG为区域分布式能源站热功率，Q_c为区域通道热输入功率，Q_s为区域热功率总的传输损耗；

⑤电池储能容量约束和电能交换通道传输功率约束：

SCmin≤Σi=1NSC≤SCmax,i=1,2,...,nPCmin≤Σj=1NPC≤PCmax,j=1,2,...,n---(5)]]>

式中：为电池储能装置容量，S_Cmax和S_Cmin为电池储能装置容量的上限与下限；为电能传输通道的输送交换能力，P_Cmax和P_Cmin为电能传输通道的输送交换能力的上限与下限；

⑥储热容量约束和热能交换通道传输功能量约束：

式中：为热储能装置容量，W_Cmax和W_Cmin为热储储能装置容量的上限与下限；热能传输通道的输送交换能力，Q_Cmax和Q_Cmin为热能传输通道的输送交换能力的上限与下限；

⑦热储能约束条件限制；受热储能设备容量的影响，热储容量应满足储能设备最大值和最低储能需求；

Q_min≤Q_i≤Q_max i＝1,2,…，n(7)

式中：Q_max和Q_min为热储能系统的容量限制的最大值和最小值约束。