[发明专利]一种综合能源系统鲁棒规划方法及系统

说明书

本发明的一种综合能源系统鲁棒规划方法及系统，包括以下步骤：S100、基于综合能源系统规划区土地面积与功能需求信息，获取负荷需求数据、设备类型以及设备型号数据；S200、基于S100获取的数据，通过预先构建的综合能源系统鲁棒规划模型消除负荷不确定性的影响，并进行综合能源系统的规划；S300、得到综合能源系统规划区内设备的具体型号以及容量配置。本发明基于改进的能源集线器模型合理化表征综合能源系统的实际架构，并通过进一步考虑负荷的不确定性，构建内嵌经济性运行策略的综合能源系统鲁棒规划模型。本发明有利于提升城市综合能源的利用效率，降低城市综合能源系统的建设成本与供能成本，促进城市能源互联网结构建设与规划技术的合理发展。

技术领域

本发明涉及能源管理技术领域，具体涉及一种综合能源系统鲁棒规划方法及系统。

背景技术

能源是人类赖以生存和发展的基础，能源的终端利用形式主要是电、气、热、冷等形式，由于传统化石能源的不可再生性以及日益严峻的环保问题，如何提高能源的利用效率成为亟待解决的重要问题。采用多能互补集成优化理念的综合能源系统的相关研究通过能源的多级阶梯式利用，极大地提高了能源利用效率。这样一个打破原有各能源子系统各自规划、各自运行的互补集成系统是能源互联网未来发展方向之一。能源互联网中综合能源系统的建设，对于提升社会用能效率、促进可再生能源规模化利用等都具有重要意义。综合能源系统内的设备实施合理规划与配置将对提高能源利用效率、减少供能成本起到至关重要的作用，也是保障综合能源系统有效运营的基础，因此，综合能源系统的规划是目前研究的热点问题之一。

目前国内外针对综合能源规划研究领域已有一定的研究，一些研究针对已有的规划研究中没有考虑多利益主体和用户差异化用能需求，提出了考虑多利益主体和差异化用能需求的规划流程；一些研究针对现有经济性目标规划中没有考虑能源品质造成的无法准确衡量能源利用效率的问题，提出一种同时考虑经济性和效率的多目标优化模型；一些研究针对未考虑不同能源运营商分属不同投资主体而造成的博弈关系的问题，提出了一种基于多主体博弈的电气联合规划方法；一些研究针对综合能源系统规划中的经济性与可靠性矛盾的问题，提出了一种兼有考虑经济性和可靠性的双层规划模型；一些研究针对已有能源站规划中未考虑供能管线的布局的问题，提出了一种考虑系统拓扑结构的管线布局优化方法；一些研究针对已有综合能源系统未考虑负荷不确定性的问题，提出一种考虑多能负荷不确定性的鲁棒规划。

虽然目前对于综合能源系统规划领域的研究已有一定的基础。然而，当前研究存在以下几个问题：第一，忽视了负荷的不确定性导致原有问题的最优解并不是实际问题的真实解；第二，部分研究在考虑负荷不确定时多采用黑盒式不确定集导致容易出现过度保守的问题，从而进一步降低经济性。

发明内容

本发明提出的一种综合能源系统鲁棒规划方法，可解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种综合能源系统鲁棒规划方法，包括以下步骤：

S100、基于综合能源系统规划区土地面积与功能需求信息，获取负荷需求数据、设备类型以及设备型号数据；

S200、基于S100获取的数据，通过预先构建的综合能源系统鲁棒规划模型消除负荷不确定性的影响，并进行综合能源系统的规划；

S300、得到综合能源系统规划区内设备的具体型号以及容量配置。

进一步的，所述综合能源系统鲁棒规划模型的构建过程包括以下步骤：

S201、构建改进的能源集线器模型，表征含储能综合能源系统中能源供给侧、能源转换环节以及能源需求侧之间的关联关系；

S202、基于S201的能源集线器模型，进一步对能源集线器模型中存在的负荷需求的不确定性进行处理；