[发明专利]基于频域动态指标的综合能源系统的设计方法

权利要求书

1.一种基于频域动态指标的综合能源系统的设计方法，其特征在于，该综合能源系统包括供热设备、供电设备、供冷设备和储能设备，所述供电设备包括光伏、风机和微型燃气轮机，所述供热设备包括燃气锅炉和热泵，所述供冷设备包括溴化锂制冷机和电制冷机，所述储能设备包括电储能设备、热储能设备和冷储能设备，该方法包括：

构建所述综合能源系统中各个设备的数学模型；

根据所述数学模型，构建各个设备的闭环控制系统；

根据各个设备的闭环控制系统，构建反映各个设备出力变化及动态响应速度的频域动态可控性指标项；

构建以经济性指标、频域动态可控性指标项、环保性指标为目标函数的综合能源系统的规划模型；

向所述规划模型输入初始参数；

根据地域负荷，通过Gurobi求解器对所述规划模型进行求解；

根据实际需求选择最合适的综合能源系统的设备容量配置方案。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各个设备的数学模型的约束条件包括能量平衡约束和设备特性约束；

所述能量平衡约束包括电能平衡约束、热能平衡约束和冷能平衡约束，具体为：

式(1)中，分别表示微型燃气轮机的电输出功率、风机的电输出功率、光伏的电输出功率、电储能设备的放电功率及电储能设备的充电功率；表示热泵的耗电功率；分别表示热泵的热输出功率、燃气锅炉的热输出功率、热储能设备的放热功率及热储能设备的储热功率；表示溴化锂制冷机的冷输出功率；分别表示用户的电负荷、热负荷和冷负荷；分别表示电储能设备的放电状态、电储能设备的充电状态、热储能设备的放热状态、热储能设备的储热状态；

所述微型燃气轮机设备的特性约束包括：

式(2)中，分别表示微型燃气轮机功率输出的下限和上限；表示微型燃气轮机运行所需的天然气热量；表示微型燃气轮机的热功率；η_MGT表示微型燃气轮机的能效系数；

所述燃气锅炉的特性约束包括：

式(3)中，和分别表示燃气锅炉运行过程中的供热功率下限与上限；表示天然气供给燃气锅炉运行的热量；η_GB表示燃气锅炉的能效系数；

所述热泵的特性约束包括：

式(4)中，分别表示热泵运行过程中热功率输出的下限和上限；COP_HP表示热泵的能效系数；

所述溴化锂制冷机的特性约束包括：

式(5)中，分别表示溴化锂制冷机输出功率的下限和上限；COP_AC表示溴化锂制冷机的能效系数；表示供给溴化锂制冷机运行的热量；

所述电储能设备的特性约束包括：

式(6)中，分别表示电储能设备放电功率的下限和上限；分别表示第j个小时和第(j-1)个小时的蓄电电量；C_ESS表示电储能设备的容量；η_ESS,ch、η_ESS,dis分别表示电储能设备的充电效率、放电效率；

所述热储能设备的特性约束包括：

式(7)中，分别表示热储能设备储热放热功率的下限和上限；分别表示第j个小时和第(j-1)个小时的热储能设备的热容量；C_HSS表示热储能设备的规划容量；

其中，i表示第i个典型日，j表示第j个小时。