[发明专利]一种考虑需求侧资源的区域多能源系统运行优化方法

说明书

本发明公开了一种考虑需求侧资源的区域多能源系统运行优化方法，适于在计算设备中执行，方法包括：构建考虑需求侧资源的多个目标函数及约束条件，其中，目标函数包括系统总成本函数、系统总排放函数以及系统的减弃效益函数，约束条件至少包括系统功率平衡约束和需求侧可响应负荷约束；基于约束条件，确定各目标函数的取值域；基于各目标函数的取值域，使用约束法对多个目标函数进行优化，得到帕累托最优前沿；使用模糊满意度决策法从帕累托最优前沿中确定最优解。

技术领域

本发明涉及电网规划领域，尤其涉及一种考虑需求侧资源的区域多能源系统运行优化方法及计算设备。

背景技术

当前，我国正处在能源变革的关键时期，发展可再生能源是实现能源结构调整的关键。综合能源系统作为未来能源系统重要的发展趋势，是促进可再生能源利用效率、实现多能源协同优化的技术支撑和实现途径。区域多能源系统(RHES)能够实现用户侧电、气、热多类型能源的供需协同互动，促进分布式可再生能源的就地消纳，是综合能源系统在局部区域内的重要实现形式。

冷热电联供(combined cooling heating and power,CCHP)系统凭借其能效高、环境效益好等优势已成为综合能源系统的主要研究方向之一。综合能源系统可实现各类能源的优化利用，有效解决环境污染与能源浪费等问题,具有良好的发展前景。现有技术重点研究基于冷热电联供(CCHP)系统和热网构建的多区域综合能源系统的规划问题。首先针对各区域CCHP系统之间的环状热网，建立了考虑节点流量平衡、热能-流量约束及热损平衡约束的热网模型；再结合CCHP系统能量平衡约束和热网模型，建立了多区域CCHP系统容量协同优化配置的混合整数线性规划模型。各区域CCHP系统之间可通过热网交互热能，但相互之间没有直接的电能交互，电能只与上级电网交互，且为保证上级电网的安全，采用并网不上网的方式。

现有技术往往只考虑了系统单一的运行成本，同时也很少考虑需求侧资源对于综合能源系统运行的影响。因此，需要一种新的考虑需求侧资源的区域多能源系统优化运行的方法。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种考虑需求侧资源的区域多能源系统运行优化方案，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种考虑需求侧资源的区域多能源系统运行优化方法，适于在计算设备中执行，方法包括：构建考虑需求侧资源的多个目标函数及约束条件，其中，目标函数包括系统总成本函数、系统总排放函数以及系统的减弃效益函数，约束条件至少包括系统功率平衡约束和需求侧可响应负荷约束；基于约束条件，确定各目标函数的取值域；基于各目标函数的取值域，使用约束法对多个目标函数进行优化，得到帕累托最优前沿；使用模糊满意度决策法从帕累托最优前沿中确定最优解。

可选地，基于区域多能源系统的购售电成本以及系统中热电联产CHP、燃料电池、蓄电池、光伏机组、燃气锅炉的运行成本，构建系统总成本函数；基于燃烧天然气产生的碳排放、向外部电网购电等效产生的碳排放，构建系统总排放函数；以及基于热电联产装置的发电效率以及系统等效发电效率，构建系统的减弃效益函数。

可选地，热电联产的运行成本包括燃料成本和启停机成本，热电联产CHP的运行成本Cost^CHP通过下述公式计算：

其中，t为时间，T为统计时间，L为CHP装置的数量，为机组l的电功率，为机组l的热功率，λ₁、λ₂、λ₃、λ₄、λ₅为CHP的燃料费用系数，分别为CHP的启机成本和停机成本，和为0-1变量，且满足

可选地，燃料电池的运行成本包括燃料成本和储氢成本，燃料电池FC的运行成本通过下述公式计算：