[发明专利]一种基于可转换自由度的综合能源系统规划方法

权利要求书

1.一种基于可转换自由度的综合能源系统规划方法，其特征在于，包括：

步骤1，综合能源系统的负荷需求划分冷、热、电三大类，分别建立以能流转换功率为核心的电、冷、热负荷平衡约束；

步骤2，确定综合能源系统的典型设备，并考虑不同综合能源系统设备的耦合关系，建立综合能源系统中典型设备的能流转换功率出力模型和爬坡约束；

步骤3，引入可转换自由度的定义和计算方法；所述可转换自由度的定义为描述综合能源系统中相互耦合的多种能流在系统的源网储部分相互转换和相互替代的冗余容量占整个系统耗能总容量的比重；所述可转换自由度的计算方法为：

其中，J表示综合能源系统的可转换自由度；P_load,j为用户对能流负荷j的需求功率；为用户对能流负荷j的需求功率的峰值；i表示设备的输入能流；j表示设备的输出负荷能流形式；M表示能流i转换为能流负荷j的集合；(g,h)表示以燃气为输入以热能为输出；(e,h)表示以电能为输入以热能为输出；(h,c)表示以热能为输入以冷能为输出；(e,c)表示以电能为输入以冷能为输出；(g,e)表示以燃气为输入以电能为输出；(h,e)表示以热能为输入以电能为输出；J_i,j表示能流i转换为负荷j的可转换自由度；β_i,j表示能流i转换为能流j的可转换自由度的权重；P_i,j为能流i转换为能流负荷j的装机最大可输出功率；

步骤4，构建包含可转换自由度的综合能源系统的规划优化目标函数，根据约束条件确定平衡综合能源系统可转换自由度和其优化规划运行的经济成本的最优解。

2.根据权利要求1所述的一种基于可转换自由度的综合能源系统规划方法，其特征在于，步骤1进一步包括：建立以综合能源系统的能流转换功率为核心的负荷平衡约束模型，包括电负荷的平衡约束模型、热负荷的平衡约束模型、冷负荷的平衡约束模型。

3.根据权利要求2所述的一种基于可转换自由度的综合能源系统规划方法，其特征在于，步骤2进一步包括：考虑不同综合能源系统设备的耦合关系，建立综合能源系统中典型设备的能流转换功率出力模型和爬坡约束；所述典型设备包括：冷热电三联产系统、电制冷机组、电制热机组、燃气锅炉、地源热泵、光伏系统、储能系统；所述典型设备的模型包括：CCHP系统模型、电制冷机组模型、电制热机组模型、燃气锅炉模型、地源热泵模型、光热发电模型、储能模型。

4.根据权利要求3所述的一种基于可转换自由度的综合能源系统规划方法，其特征在于，所述CCHP系统模型包括：微型燃气轮机模型、低温余热发电模型及吸收式制冷机模型。

5.根据权利要求1所述的一种基于可转换自由度的综合能源系统规划方法，其特征在于，步骤4进一步包括：建立考虑可转换自由度的综合能源系统的规划运行模型，将所述的综合能源系统内各种典型设备的能流转换功率出力模型和爬坡约束、系统内的负荷平衡约束模型作为规划运行模型的约束条件，建立考虑可转换自由度以综合能源系统运行成本最小为目标函数的优化规划运行模型。