[发明专利]一种综合能源系统中可再生能源储能系统协同规划方法

说明书

本发明公开了一种综合能源系统中可再生能源储能系统协同规划方法，包括如下步骤：针对多目标、多层次、多约束以及合整数非线性优化问题，再以总成本的预期值和RES在若干个典型场景下的渗透率作为优化目标，并考虑协同优化的不确定性，建立主动配电系统协同规划模型，本发明建立了考虑RES、ESS与配电网络的ADS协同规划模型，而模型在建立时可从典型日常情景的建立以及基于多目标多层次优化的ADS规划模型的建立出发，其中典型日常情景的建立可清楚的表示与ESS运行相关的最终时间顺序，而ADS规划模型的每层次都有各自目标和决策空间，即其可从网络规划、RES和ESS的分配以及不同情景下的ADS运营成本和DGO净利润的问题出发找到最优化方案。

技术领域

本发明实施例涉及能源规划技术领域，尤其涉及一种综合能源系统中可再生能源储能系统协同规划方法。

背景技术

综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式，整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济。在满足系统内多元化用能需求的同时，要有效地提升能源利用效率，促进能源可持续发展的新型一体化的能源系统，发展可再生能源时现今能源结构调整的核心内容和重要途径，为了考虑储能系统人们提出了关于配电网的优化规划方案或方法。

目前出现了许多考虑储能的配电网规划方法，然而，配电网规划中的一些关键问题仍然没有得到解决，例如，目前关于储能系统的优化问题都集中于储能系统的规划上，但大多数研究都没有考虑储能系统的运行问题，又如大多数规划模型倾向于仅考虑将经济性作为优化目标，即使有的考虑了可靠性等其他标准，但要么将其他标准简单处理为一个限制条件，要么将其他标准主观转化为经济指标，这些处理方法并不能在全局最优的角度考虑其他目标的影响，即忽视了多个利益相关者的不同规划目标，其局限性较大。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种综合能源系统中可再生能源储能系统协同规划方法，以解决现有技术中由于大多数规划模型处理方法并不能在全局最优的角度考虑其他目标的影响，即忽视了多个利益相关者的不同规划目标，其局限性较大的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种综合能源系统中可再生能源储能系统协同规划方法，包括如下步骤：

S100、针对多目标、多层次、多约束以及合整数非线性优化问题，以总成本的预期值和RES在若干个典型场景下的渗透率作为优化目标，协同优化不同时间尺度的规划和运行时的不确定性，建立主动配电系统协同规划模型；

S200、采用改进的粒子群优化算法对主动配电系统协同规划模型进行求解，并以经济性和可再生能源渗透率的最大化为目标，从而得到最优解决方案。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S100中建立的主动配电系统协同规划模型包括：典型日常情景的建立以及基于多目标多层次优化的ADS规划模型。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S100中建立主动配电系统协同规划模型包括如下步骤：协同规划模型框架；优化目标函数；针对设备投资约束、网络和ESS的运行约束提出对应的约束条件。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S100中优化目标通过多目标方法的最佳方案、使DGO的净利润最大化以及获得更多的收益构建优化目标函数，且所述优化目标包括：上层目标、中层目标和下层目标；

所述上层目标是从DSO的角度来规划网络的，从经济性和RES渗透性两个目标来考虑，以得到最佳方案；

经济性目标的构建具体方式：

通过投资成本、运营和维护成本构建经济目标函数，该经济目标函数可用公式(1)-(7)表示：