[发明专利]兼顾韧性和可靠性的区域综合能源系统热储能优化方法

说明书

本发明涉及一种兼顾韧性和可靠性的区域综合能源系统热储能优化方法，该方法包括：S1、收集区域综合能源系统相关数据；S2、对区域综合能源系统内各设备元件建模，建立区域综合能源系统能流图，对能流平衡进行约束，建立区域综合能源系统优化调度模型；S3、利用滚动优化算法分别计算源端中断情况下的最小备用热储能；S4、将最小备用热储能作为约束代入区域综合能源系统优化调度模型，求得实际运行的逐时储热量。与现有技术相比，本发明热储能优化兼顾韧性和可靠性，更加合理准确。

技术领域

本发明涉及区域综合能源系统应用的技术领域，尤其是涉及一种兼顾韧性和可靠性的区域综合能源系统热储能优化方法。

背景技术

近年来，严重的环境污染和气候变化问题越来越受到人们的关注。为了解决这一问题，政府鼓励使用环保的零碳能源，如光伏、风能等。然而，由于可再生能源具有间歇性和不稳定性的特点，传统的化石燃料能源无法被完全取代。与煤炭作为中国目前的主要能源供应相比，天然气更清洁，在未来几年内将得到大力推荐。

但不可忽视的是，由于极端事件导致的单一供电或供气中断的发生往往是不可预测的，会给能源用户带来巨大的损失。区域综合能源系统可以有效地缓解这一问题。通过整合不同的能源类型作为其他能源的替代品，区域综合能源系统可以通过不同能源类型之间的转化和整合，明显提高能源效率和能源供应的灵活性。当一个系统出现故障时，另一个系统将被用来替代。另一方面，储能系统在应对紧急停电中也起着至关重要的作用。此外，它还可以促进解决供需不匹配问题，并充分利用峰谷能源价格，降低能源总成本。因此，储能系统被认为是区域综合能源系统的一个重要组成部分。尤其需要从技术和经济两方面对储能系统的后备容量等设计参数进行优化。合理的设计可以明显提高系统运行的韧性和可靠性，避免或减少极端事件下的能源供应中断。目前电存储的成本较高，且生命周期有限。因此，采用冰蓄冷技术和蓄热技术将能量以热的形式存储下来可以有效降低极端事件下外部能量中断造成的损失。

现有关于区域综合能源系统韧性提升研究主要集中在提升储能系统的容量方面，而忽视了对系统运行成本的影响，通过优化储能容量得到的韧性小幅提升会使得系统运行成本大幅增加。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种兼顾韧性和可靠性的区域综合能源系统热储能优化方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种兼顾韧性和可靠性的区域综合能源系统热储能优化方法，该方法包括：

S1、收集区域综合能源系统相关数据；

S2、对区域综合能源系统内各设备元件建模，建立区域综合能源系统能流图，对能流平衡进行约束，建立区域综合能源系统优化调度模型；

S3、利用滚动优化算法分别计算源端中断情况下的最小备用热储能；

S4、将最小备用热储能作为约束代入区域综合能源系统优化调度模型，求得实际运行的逐时储热量。

优选地，步骤S1收集的数据包括：内燃机性能参数、热泵性能参数、双工况制冷机组性能参数、吸收式制冷机性能参数、储能装置性能参数、外部电网故障恢复时间、外部气网故障恢复时间、用户典型日电、热、冷负荷数据、分时电价、购气成本。

优选地，步骤S1中对能流平衡进行约束，表示为：

F_t^g＝F_t^CCHP