[发明专利]考虑光伏随机性的综合能源系统建设多阶段规划方法

说明书

本发明提供的一种考虑光伏随机性的综合能源系统建设多阶段规划方法及装置，能够结合综合能源园区建设往往分期进行的特点，并根据综合能源系统的各个规划设备对应的运行数据以及使用寿命信息构建多阶段规划模型，最大程度的考虑了负荷需求随时间的变化趋势，使得综合能源系统的运行效率较高，减少了资源浪费；另外，本发明还考虑了规划建设时期对光伏MPPT模式下最大输出功率的随机性，采用条件风险价值(Conditinal Value at Risk，CVaR)理论对综合能源系统全生命周期的成本进行优化，提高了综合能源系统对于新能源的消纳能力。

技术领域

本发明涉及能量管理技术领域，尤其涉及一种考虑光伏随机性的综合能源系统建设多阶段规划方法及装置。

背景技术

近年来，随着国民经济的持续增长，能源需求日益增大。为了满足能源需求的同时缓解能源危机与环境问题，综合能源服务产业近些年也得到了飞速发展。综合能源系统将电/气/热/冷等多种能源紧密耦合并可以灵活转换，显著提高了可再生能源的消纳能力和能源利用效率，在各地都进行了工程落地项目。

目前，在实际的综合能源系统建设过程中，随着综合能源园区开发的深入，园区中各类负荷也不断增长，所以建设工程往往也分成多期进行，但在建设过程中往往忽略了综合能源系统建设的时序特征，以及综合能源系统在建设过程中各类负荷需求会随着时间推移而发生变化，如此综合能源系统运行阶段将会与设计阶段的规划不符，造成配置资源的浪费，降低综合能源系统的运行效率。

并且，现有的综合能源系统规划方法研究中，多将光伏发电最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)模式下最大的输出功率视为恒定值，并没有考虑设计阶段对光伏发电量预测的偏差，这使得综合能源系统运行时会较大概率出现弃光的问题，大大降低了综合能源系统对于新能源的消纳能力。

发明内容

本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中综合能源系统运营阶段的经济性与设计阶段的既定目标存在一定出入，造成资源浪费，降低综合能源系统运行效率的技术缺陷。

本发明实施例提供了一种考虑光伏随机性的综合能源系统建设多阶段规划方法，包括：

获取综合能源系统的各个规划设备对应的运行数据以及使用寿命信息，利用所述运行数据构建各个规划设备对应的设备运行模型；

根据所述运行数据和所述使用寿命信息构建所述综合能源系统的多阶段规划模型，并确定使所述综合能源系统在所述多阶段规划模型的全生命周期成本最优的目标函数；

通过所述设备运行模型以及所述多阶段规划模型在各个规划阶段的累计投资容量确定所述多阶段规划模型的约束条件，并运用条件风险价值理论建立所述规划设备中的光伏设备在所述规划阶段的条件风险价值；

利用所述约束条件和所述条件风险价值对所述目标函数进行优化，并根据优化后的目标函数对所述综合能源系统进行线性规划。

可选地，所述规划设备包括光伏设备、热电联产机组、电锅炉、燃气锅炉以及储能设备；

利用所述运行数据构建各个规划设备对应的设备运行模型的步骤，包括：

利用所述光伏设备在预设时刻的实际出力预测所述光伏设备在MPPT模式下的最大输出功率，并根据所述预设时刻对应的所述实际出力和所述最大输出功率构建所述光伏设备对应的设备运行模型；

利用所述热电联产机组在所述预设时刻输入的天然气量确定输出电功率和输出热功率，并根据所述输出电功率和输出热功率以及所述天然气量对应的输入上下限构建所述热电联产机组对应的设备运行模型；

利用所述电锅炉在所述预设时刻输入的电功率确定输出热功率，并根据所述输出热功率以及所述电功率的输入上限构建所述电锅炉对应的设备运行模型；