[发明专利]园区综合能源系统规划的多指标评价方法

权利要求书

1.一种园区综合能源系统规划的多指标评价方法，其特征在于，所述多指标评价方法包括以下步骤：

(1)采集园区综合能源系统信息，包括园区的分时电价、园区的天然气价格、园区污染物排放参数、园区所要配置设备的参数和园区内的各类负荷信息；

(2)确定待规划园区的设备容量、机组的组合方式、规划周期和运行方式，并确定待评价系统的备选规划方案；

(3)分别建立投资成本、运行维护成本、能源供应不足率、环境收益、碳排放减少量和能源综合利用率在内的各评价指标模型；

(4)根据各指标模型对园区综合能源系统规划的各评价指标进行计算，并对其结果进行处理，包括正向化和标准化；

(5)使用层次分析法-改进熵权法对计算所得到的各指标进行组合赋权；

(6)利用妥协解排序法对各方案进行评价打分，并按照各方案得分对其升序排列，得出最优规划方案。

2.根据权利要求1所述的园区综合能源系统规划的多指标评价方法，其特征在于：

在步骤(3)中，所述投资成本的数学表达式如下：

式中：和P_i分别是第i种设备的单位投资成本与配置容量；

所述运行维护成本的数学表达式如下：

R_k＝(1+r)^-k

式中：R_k表示第k年的折现系数；和分别表示时段t的分时电压和天然气价格，和分别为外部电网和天然气网在时段t向园区输送的电功率和天然气功率，和P_k,i分别为第i种设备在第k年的维护成本与消耗的功率，r为折现率；

所述能源供应不足率表示系统在与外部能源网络断开连接，即处于孤岛运行后直至并网运行之前应能满足园区内的冷热电负荷的供应，其数学表达式如下：

式中：ΔW_E,T、ΔW_H,T、ΔW_C,T分别为园区内电负荷、热负荷、冷负荷在T时段的供能偏差量；W_E,T、W_H,T、W_C,T分别为园区内电负荷、热负荷、冷负荷在T时段消耗的能量；其中，

式中：分别为t时刻的电负荷、热负荷、冷负荷；分别为热泵、电锅炉、电制冷机、光伏设备在t时刻的电功率；分别为吸附式制冷机、热泵、电锅炉在t时刻的热功率；分别为吸附式制冷机、电制冷机在t时刻的冷功率；分别表示储电装置、储热装置、储冷装置在t时刻的充能功率；分别表示储电装置、储热装置、储冷装置在t时刻的放能功率；

所述环境收益为园区内消纳可再生能源发电折合标准燃烧煤发电所产生废气的排放量，废气包括CO₂、SO₂及NO_x，废气的排放计算模型表达式如下：

式中：P表示污染物的种类；与分别表示光伏发电设备的年平均发电功率与年平均利用小时数；与分别表示热电联产机组的年平均发电功率、发热功率与年平均利用小时数；m_i表示第i种污染物的质量；与分别表示第i种污染物的环境价值与惩罚成本；

所述碳排放减少量表示以多能耦合园区的供能方式相比传统火力集中发电方式，其CO₂排放减少量，其数学表达式如下：

式中：与分别表示传统供能方案与待评价规划方案的年碳排放量；

其中，式中：P_t^grid表示一年中任意t时刻的购电功率；表示二氧化碳的排放质量；

所述能源综合利用率表示某一时段的负荷消耗能源与输入园区的电能及天然气之比，数学模型表达式表示为：

式中：ξ表示在向园区输电过程中的网损率；表示t时刻的购气功率。

3.根据权利要求1所述的园区综合能源系统规划的多指标评价方法，其特征在于：所述方法的步骤(4)中指标分为成本型与收益型两类，所述方法统一将其转换为收益型，即将成本型指标正向化，所述指标正向化公式如下：

式中：f_ij与分别表示指标原始计算数值与正向化之后的数值；表示某一指标在所有规划方案中的最大值，m表示方案个数。