[发明专利]考虑用户用能不确定性的电-气多能存储系统配置方法

权利要求书

1.一种考虑用户用能不确定性的电-气多能存储系统配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)建立含有电-气多能存储系统的区域综合能源系统模型，包括：

(1.1)建立基于含电-气多能存储系统的区域综合能源系统物理模型；多能存储系统包括储能电池、P2G设备、储气设备以及储气设备的输入和输出管道；负荷分为电力负荷和热负荷，其它设备还有燃气轮机、风力发电机、燃气锅炉和电锅炉；

(1.2)建立基于含电-气多能存储系统的区域综合能源系统数学模型；具体为：

(1.2.1)外部能量注入：配电网注入功率和气网注入功率

(1.2.2)电负荷由风机发电出力P_WT、储能电池出力P_Bat、配网购电的部分以及燃气轮机的出力P_GT供应：

其中，μ、(1-μ)分别表示电力用于P2G设备和直接供电的分流系数；λ和(1-λ)表示天然气输入燃气轮机和燃气锅炉的分流系数；η_P2G、η_GF、η_GT和 η _EB 分别为P2G设备、燃气锅炉、燃气轮机和电锅炉的转换效率；

(1.2.3)热负荷由燃气锅炉供应：

其中，P_GS为储气装置输出功率；

(1.2.4)P2G设备的功率P_P2G指电力转化天然气功率，P2G设备作为储气装置的一部分，通过输气管道直接进入储气系统，需要时再从储气系统通过输气管道供应负荷：

(1.2.5)燃气轮机的气源是储气装置输出与气网输入的一部分：

其中，η_GS为储气设备的转换效率。

(2)分析不同负荷特性以及用户用能种类不确定性对储能系统配置的影响并对负荷进行调整：

(2.1)确定负荷不同供给来源；

(2.2)确定可选择负荷的占比；

(3)以经济性为目标，建立含储能电池、P2G设备、储气设备、输气管道的电-气多能存储系统优化配置模型：

(3.1)在已建的综合能源系统中，对多能存储系统的额定功率和容量进行规划，使其在全寿命周期内的总成本最小；同时，考虑资金的时间价值，将所有成本归算到等年值；

(3.2)建立的模型中附加燃气轮机出力约束、燃气锅炉约束、电锅炉约束、储能电池约束和储气约束；

(4)优化求解步骤(3)建立的模型。

2.根据权利要求1所述考虑用户用能不确定性的电-气多能存储系统配置方法，其特征在于，步骤(2.2)中，可选择性负荷一部分由燃气锅炉供能，一部分由电锅炉供能，作为电负荷来处理；每一时段的负荷类型分配比例负荷均匀分布，如下式：

式中，P_ran.e为可选择负荷中电负荷部分，P_[0,1]为在[0，1]中均匀分布的概率，η_h为可选择负荷在热负荷的比例，P_ran.h为可选择负荷中保留为热负荷的部分。

3.根据权利要求1所述考虑用户用能不确定性的电-气多能存储系统配置方法，其特征在于，步骤(3.1)具体为：

(3.1)规划的目标函数可表示为：

min C＝k_paIC+OC+FC；

式中，C为折算到每年的总成本；IC为初始投资成本；OC为每年的运行成本；FC为固定成本，为一定值，主要指年维护成本；k_pa为现值转化为年值的资金时间价值系数，在年利率为r，储能寿命周期为y年时，其表达式为：