一種分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)及方法，分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)提供了多種能源類型的設備模型，同時每種能源類型的設備模型包括多種不同型號的設備模型，以使分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)充分滿足用戶需求，通過配置單元生成多組待用能源設備組件，采用匹配單元選擇相應的能源設備組件及匹配的優(yōu)化策略，以支持典型能源設備的非線性因素，提高了系統(tǒng)優(yōu)化的準確性。分布式能源規(guī)劃方法可支持典型能源設備的能源規(guī)劃配置，且具有準確性高的優(yōu)點。
【專利說明】
一種分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)及方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及能源綜合利用技術領域，尤其涉及一種分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002] 分布式能源技術種類眾多，主要包括:傳統(tǒng)的基于微燃機、燃機、燃氣內燃機等設 備的冷熱電三聯(lián)供技術，基于光伏、風機等可再生能源發(fā)電技術，及儲能電池、電動汽車、蓄 冷/熱等新型的分布式能源應用技術。在進行分布式能源系統(tǒng)規(guī)劃時，需要兼顧并網(wǎng)或離網(wǎng) 等不同模式，綜合考慮用戶需求情況、設備投資成本、運行經(jīng)濟性以及效率等多種因素。并 且需要考慮分布式能源的多樣性及其技術的耦合性，大大增大了系統(tǒng)的優(yōu)化設計難度?，F(xiàn) 有的分布式能源系統(tǒng)規(guī)劃方法將整個系統(tǒng)視為一個線性問題，通常采用簡單建模簡化系統(tǒng) 復雜性，然而實際的能源系統(tǒng)中存在繁多的非線性因素，因此獲取的規(guī)劃結果通常都會偏 離實際的需求。
[0003] 綜上所述，現(xiàn)有的針對分布式能源系統(tǒng)規(guī)劃方法，由于方法單一，不能滿足實際分 布式能源系統(tǒng)多樣性與復雜性的要求，對于不同類型的分布式能源系統(tǒng)設計針對性較差， 優(yōu)化效果參差不齊。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對現(xiàn)有的分布式能源系統(tǒng)規(guī)劃方法存在的上述問題，現(xiàn)提供一種旨在實現(xiàn)可支 持典型能源設備的非線性因素，提高了系統(tǒng)優(yōu)化的準確性的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)及方法。
[0005] 具體技術方案如下：
[0006] -種分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，包括：
[0007] -接收單元，用以接收用戶需求信息和技術信息；
[0008] -存儲單元，用以存儲復數(shù)個能源類型的設備模型，每一種能源類型包括多種不 同型號的設備模型，每一種型號的設備模型對應一組特性參數(shù)；
[0009] -配置單元，分別連接所述接收單元和所述存儲單元，用以根據(jù)所述用戶需求信 息和所述技術信息獲取相關聯(lián)的所有的能源類型，根據(jù)所有的所述能源類型提取相應的所 述設備模型，分別將同一種能源類型不同型號的所述設備模型與相關聯(lián)的其他所述能源類 型對應的設備類型進行組合，以形成復數(shù)組待用能源設備組件；
[0010] -匹配單元，連接所述配置單元，用以選擇與復數(shù)組所述待用能源設備組件匹配 的能源設備組件，每一所述能源設備組件對應一優(yōu)化策略；
[0011] -計算單元，分別連接所述配置單元和所述匹配單元，用以分別根據(jù)每組所述待 用能源設備組件的特性參數(shù)、所述用戶需求信息和所述技術信息及相應的所述優(yōu)化策略生 成相應的約束條件，以獲取每一種能源類型對應的設備模型的個數(shù)，根據(jù)獲取的每一種能 源類型對應的設備模型的個數(shù)計算相應的所述待用能源設備組件的耗資數(shù)值；
[0012] -獲取單元，連接所述計算單元，用以獲取復數(shù)組所述待用能源設備組件中最小 的耗資數(shù)值，并輸出所述耗資數(shù)值及相應的所述優(yōu)化策略。
[0013] 優(yōu)選的，所述能源設備組件包括三類分別為:風光儲設備組件、冷熱電三聯(lián)供設備 組件和通用設備組件。
[0014] 優(yōu)選的，在所述匹配單元中將所述待用能源設備組件分別與所述風光儲設備組件 和所述冷熱電三聯(lián)供設備組件進行匹配，若匹配則選擇相應的設備組件，若不匹配則選擇 所述通用設備組件。
[0015] 優(yōu)選的，當所述待用能源設備組件為所述風光儲設備組件時，與所述風光儲設備 組件對應的所述優(yōu)化策略建立的所述約束條件為：
[0016] l.lEL^Epv*ninv+Ew^l.2EL (1)
(2)
[0018] 其中，nirw表示降額因子，El表示負荷，單位為kW;Epv為光伏輸出功率，單位為kW;Ew 為風機輸出功率，單位為kW; LPSP(t)以小時為計量單位，表示當t時刻，蓄電池放電量超過 其最小蓄電量時，即這一時刻作缺電計算。
[0019] 優(yōu)選的，所述通用設備組件對應的所述優(yōu)化策略采用粒子群優(yōu)化方法。
[0020] 優(yōu)選的，所述冷熱電三聯(lián)供設備組件對應的所述優(yōu)化策略采用線性規(guī)劃方法。
[0021] -種分布式能源規(guī)劃方法，應用上述的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，包括下述步驟：
[0022] S1.接收用戶需求信息和技術信息；
[0023] S2.根據(jù)所述用戶需求信息和所述技術信息獲取相關聯(lián)的所有的能源類型，根據(jù) 所有的所述能源類型提取相應的所述設備模型，分別將同一種能源類型不同型號的所述設 備模型與相關聯(lián)的其他所述能源類型對應的設備類型進行組合，以形成復數(shù)組待用能源設 備組件；
[0024] S3.選擇與復數(shù)組所述待用能源設備組件匹配的能源設備組件，每一所述能源設 備組件對應一優(yōu)化策略；
[0025] S4.分別根據(jù)每組所述待用能源設備組件的特性參數(shù)、所述用戶需求信息和所述 技術信息及相應的所述優(yōu)化策略生成相應的約束條件，以獲取每一種能源類型對應的設備 模型的個數(shù)，根據(jù)獲取的每一種能源類型對應的設備模型的個數(shù)計算相應的所述待用能源 設備組件的耗資數(shù)值；
[0026] S5.獲取復數(shù)組所述待用能源設備組件中最小的耗資數(shù)值，并輸出所述耗資數(shù)值 及相應的所述優(yōu)化策略。
[0027]優(yōu)選的，所述能源設備組件包括三類分別為:風光儲設備組件、冷熱電三聯(lián)供設備 組件和通用設備組件。
[0028] 優(yōu)選的，在所述步驟S3中將所述待用能源設備組件分別與所述風光儲設備組件和 所述冷熱電三聯(lián)供設備組件進行匹配，若匹配則選擇相應的設備組件，若不匹配則選擇所 述通用設備組件。
[0029] 優(yōu)選的，當所述待用能源設備組件為所述風光儲設備組件時，與所述風光儲設備 組件對應的所述優(yōu)化策略建立的所述約束條件為：
[0030] l.lEL^EPv*ninv+Ew^l.2EL (1) (2)
[0032] 其中，nirw表示降額因子，El表示負荷，單位為kW;Epv為光伏輸出功率，單位為kW;Ew 為風機輸出功率，單位為kW; LPSP(t)以小時為計量單位，表示當t時刻，蓄電池放電量超過 其最小蓄電量時，即這一時刻作缺電計算。
[0033] 優(yōu)選的，所述通用設備組件對應的所述優(yōu)化策略采用粒子群優(yōu)化方法。
[0034]優(yōu)選的，所述冷熱電三聯(lián)供設備組件對應的所述優(yōu)化策略采用線性規(guī)劃方法。 [0035]上述技術方案的有益效果：
[0036] 1)分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)提供了多種能源類型的設備模型，同時每種能源類型的設 備模型包括多種不同型號的設備模型，以使分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)充分滿足用戶需求，通過 配置單元生成多組待用能源設備組件，采用匹配單元選擇相應的能源設備組件及匹配的優(yōu) 化策略，以支持典型能源設備的非線性因素，提高了系統(tǒng)優(yōu)化的準確性；
[0037] 2)分布式能源規(guī)劃方法可支持典型能源設備的能源規(guī)劃配置，且具有準確性高的 優(yōu)點。
【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明所述的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)的一種實施例的模塊圖；
[0039] 圖2為本發(fā)明所述的分布式能源規(guī)劃方法的一種實施例的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0040] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其 他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0041] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。
[0042]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0043] 如圖1所示，一種分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，包括：
[0044] -接收單元1，用以接收用戶需求信息和技術信息；
[0045] -存儲單元4,用以存儲復數(shù)個能源類型的設備模型，每一種能源類型包括多種不 同型號的設備模型，每一種型號的設備模型對應一組特性參數(shù)；
[0046] -配置單元2,分別連接接收單元1和存儲單元4,用以根據(jù)用戶需求信息和技術信 息獲取相關聯(lián)的所有的能源類型，根據(jù)所有的能源類型提取相應的設備模型，分別將同一 種能源類型不同型號的設備模型與相關聯(lián)的其他能源類型對應的設備類型進行組合，以形 成復數(shù)組待用能源設備組件；
[0047] -匹配單元5,連接配置單元2,用以選擇與復數(shù)組待用能源設備組件匹配的能源 設備組件，每一能源設備組件對應一優(yōu)化策略；
[0048] -計算單元3,分別連接配置單元2和匹配單元5,用以分別根據(jù)每組待用能源設備 組件的特性參數(shù)、用戶需求信息和技術信息及相應的優(yōu)化策略生成相應的約束條件，以獲 取每一種能源類型對應的設備模型的個數(shù)，根據(jù)獲取的每一種能源類型對應的設備模型的 個數(shù)計算相應的待用能源設備組件的耗資數(shù)值；
[0049] -獲取單元6,連接計算單元3,用以獲取復數(shù)組待用能源設備組件中最小的耗資 數(shù)值，并輸出耗資數(shù)值及相應的優(yōu)化策略。
[0050] 在計算單元3中建立優(yōu)化變量與目標函數(shù)及約束條件之間的關系，其中優(yōu)化變量 為各設備容量、能源供應量以及啟停狀態(tài)，目標函數(shù)為滿足給定負荷需求小的系統(tǒng)耗資最 低，約束條件為分布式能源系統(tǒng)的輸出應該滿足冷平衡、熱平衡、電力平衡以及設備的要 求。約束條件包括：回收熱量+產(chǎn)熱大于等于熱負荷，分布式技術發(fā)電小于等于設備額定功 率，分布式系統(tǒng)供電+電網(wǎng)買電大于等于電負荷。
[0051] 在本實施例中，接收單元1還可接收市場信息和環(huán)境資源信息等，配置單元2可根 據(jù)用戶需求信息、技術信息和環(huán)境資源信息獲取相關聯(lián)的所有的能源類型，能源類型可包 括風能源、光能源、燃氣能源、冷能源、熱能源、電能源等，其中每一能源類型對應一類設備 模型，每一類設備模式可包括多種不同型號的設備模型;通過配置單元2可根據(jù)用戶需求信 息和技術信息將涉及到的所有的能源類型對應的設備模型進行配置組合，以形成多組待用 能源設備組件，利用匹配單元5將待用能源設備組件與預設的能源設備組件(典型能源設備 對應的能源設備組件)進行匹配，根據(jù)匹配結果選擇相應的優(yōu)化策略，計算相應的待用能源 設備組件的耗資數(shù)值，從多組待用能源設備組件的耗資數(shù)值中選取耗資最小的一組作為最 優(yōu)的規(guī)劃結果，該規(guī)劃結果還可包括所有設備模型全年運行方案得到經(jīng)濟性分析，及各種 因素的敏感性分析，如各種能源價格、設備價格、利率變化等對結果的影響程度等。
[0052]分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)提供了多種能源類型的設備模型，同時每種能源類型的設備 模型包括多種不同型號的設備模型，以使分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)充分滿足用戶需求，通過配 置單元2生成多組待用能源設備組件，采用匹配單元5選擇相應的能源設備組件及匹配的優(yōu) 化策略，以支持典型能源設備的非線性因素，提高了系統(tǒng)優(yōu)化的準確性。
[0053]在優(yōu)選的實施例中，能源設備組件可包括:風光儲設備組件、冷熱電三聯(lián)供設備組 件和通用設備組件。
[0054]在本實施例中，能源設備組件還可包括其他典型組件。風光儲設備組件和冷熱電 三聯(lián)供設備組件屬于典型能源設備，通用設備組件屬于通用能源設備。
[0055] 在優(yōu)選的實施例中，在匹配單元5中將待用能源設備組件分別與風光儲設備組件 和冷熱電三聯(lián)供設備組件進行匹配，若匹配則選擇相應的設備組件，若不匹配則選擇通用 設備組件。
[0056] 在本實施例中，先將待用能源設備組件與典型能源設備進行匹配，若匹配，則選擇 相應的優(yōu)化策略進行耗資計算;若不匹配，則選擇通用能源設備對應的優(yōu)化策略進行耗資 計算。
[0057] 在優(yōu)選的實施例中，當待用能源設備組件為風光儲設備組件時，與風光儲設備組 件對應的優(yōu)化策略建立的約束條件為：
[0058] l.lEL^EPv*ninv+Ew^l.2EL (1)
(2)
[0060] 其中，nirw表示降額因子，nirw取值在0.1-1之間，El表示負荷，單位為kW;Epv為光伏 輸出功率，單位為kw; Ew為風機輸出功率，單位為kW; LPSP (t)以小時為計量單位，表示當t時 亥IJ，蓄電池放電量超過其最小蓄電量時，即這一時刻作缺電計算。
[0061] 在本實施例中，當待用能源設備組件為風光儲設備組件時，風光儲設備組件對應 的優(yōu)化策略主要考慮到光伏風機發(fā)電量與全年總負載的能量平衡關系，利用其能量平衡來 優(yōu)化風機與光伏的裝機容量。蓄電池主要用來平衡可再生能源發(fā)電與負載之間的不匹配， 以系統(tǒng)全年缺電率來優(yōu)化蓄電池的裝機容量。在此方法中，首次將系統(tǒng)供能種類及系統(tǒng)拓 撲結構納入系統(tǒng)規(guī)劃優(yōu)化過程中，系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求、當?shù)卣邨l件和資源情況進行多 種拓撲結構的分析，同時優(yōu)化系統(tǒng)中的電力電子設備容量，具體過程如下：
[0062] 分析用戶側用能需求及用能規(guī)律，結合當?shù)匦履茉凑摺L光資源與用戶要求，通 過系統(tǒng)供能技術設備數(shù)據(jù)庫選擇系統(tǒng)供能方式;計算選定的供能方式中單位容量下平均輸 出功率能力，利用系統(tǒng)風光承擔用戶負荷的比例值進行系統(tǒng)風光容量初值計算;通過用戶 負荷與新能源輸出功率全年能量平衡條件優(yōu)化系統(tǒng)風光容量;通過系統(tǒng)拓撲結構數(shù)據(jù)庫中 選定一種拓撲結構，結合系統(tǒng)缺電率優(yōu)化系統(tǒng)儲能電池容量與電力電子設備容量;分析系 統(tǒng)經(jīng)濟性，通過約束判定條件重新規(guī)劃系統(tǒng)拓撲結構、儲能電池容量和電力電子設備容量。 選取符合規(guī)劃預期的風光儲容量、電力電子設備容量及系統(tǒng)拓撲結構。
[0063]獲取經(jīng)濟性SP的具體過程為：
[0065]其中：C表示項目總投入;IG表示項目補貼及獎勵;Cener表示年均能源收益;Ccapa表 示年均節(jié)約容量收益;Cghg表示溫室氣體減排收益;Cre表示可再生能源額度收益;表示運 維成本;C fu(5i表示燃料成本。
[0066]在優(yōu)選的實施例中，冷熱電三聯(lián)供設備組件對應的優(yōu)化策略采用線性規(guī)劃方法。 [0067]當待用能源設備組件為冷熱電三聯(lián)供設備組件時，根據(jù)冷熱電三聯(lián)供設備組件對 應的優(yōu)化策略進行耗資數(shù)值C的具體過程為：
[0068] C = CdP+C〇P (3)
[0069] 其中，CdPS初投資年等值費用;(^為年運行能消耗費用。
[0070] 進一步地，獲取初投資年等值費用過程為：
[0071] Cdp = r ECinvestment (4)
[0072] r = i(i+l)7((i+l)N-l) (5)
[0073] 其中，CinvMtment為系統(tǒng)投資成本;r為資本回收系數(shù)；i為年利率，N為系統(tǒng)使用年 限；
[0074] 獲取年運行能消耗費用(^的過程為：
[0075] Cop - CwinterDwinter+CsummerDsimmier+CotherDother ( 6 )
[0076] 其中，(Winter為冬季典型日運行費用，Csummer為夏季典型日運行費用，Cother為過渡季 典型日運行費用，Dwlnter為冬季典型日天數(shù)，Ds_er為夏季典型日天數(shù)，Dother為過渡季典型日 天數(shù)。
[0077]在本實施例中，當待用能源設備組件為冷熱電三聯(lián)供設備組件時，采用線性規(guī)劃 (LP)進行求解，并比較、選出經(jīng)濟性最好的相應的運行策略。冷熱電三聯(lián)供設備組件對應的 優(yōu)化策略以年總費用為判斷投資計劃可行性的依據(jù)。年總費用主要包括:初投資年等值費 用、年運行能耗費用兩部分，初投資年等值費用為各設備總投資根據(jù)使用年限折合到每年 的平均投資，年運行能耗費用是指聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)消耗的天然氣和從電網(wǎng)購電支出的費用以及年 系統(tǒng)維護費。通過確定配置的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化運行問題，得到該配置下聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)最低的年 總費用，然后考慮不連續(xù)的改變設備容量的大小，得到不同方案的年總費用。整個優(yōu)化規(guī)劃 從用戶側需求出發(fā)，確定所用聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的結構形式，對于某種聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)結構形式，設共有I 種設備，每種設備有J種容量可供選擇，實際設備臺數(shù)不能超過最大可選擇臺數(shù)。選取典型 日進行運行優(yōu)化，分布式供能系統(tǒng)運行燃料費用包括天然氣、網(wǎng)購電（暫不考慮售電）、等費 用。為使優(yōu)化問題求解方便，同時加快計算速度，對運行優(yōu)化進行可不考慮環(huán)境溫度對燃氣 輪機輸出功率影響，假定系統(tǒng)中所有動力設備輸出功率相等，將熱力設備效率認為定值。
[0078] 在優(yōu)選的實施例中，通用設備組件對應的優(yōu)化策略采用粒子群優(yōu)化方法 (particle swarm optimization，簡稱PS0)〇
[0079] 在本實施例中，粒子群優(yōu)化方法主要模擬鳥群的捕食行為，在PS0中每個行為都可 以想象為D維搜索空間上的一個點，稱其為粒子。在一個規(guī)模為m的粒子群，假設第s個粒子 的位置和速度分別是Xs= [Xsi，Xs2，Xs3......Xsd]，Vs= [Vsi，Vs2，Vs3......Vsd]，S = 1，2，3，" .m，記 錄該粒子的個體最優(yōu)位置Ps= [Psi，Ps2，Ps3......PsD]，并記錄整體最優(yōu)位置Pg= [Pgl，Pg2, Pg3……PgD]，然后更新粒子的速度和位置，進行新一輪的計算。當達到設定目標或者循環(huán)次 數(shù)時，計算結束。這里的粒子群是不同的設備組合群，包括設備的容量、設備的類型;更新的 速度包括設備容量的更新，設備啟停的更新;是否達到目標要求，主要針對是否投資最小、 回收年限最少或者是環(huán)境污染最小等，是多目標、可選擇的判斷標準。
[0080] 一種分布式能源規(guī)劃方法，應用如上述的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，包括下述步驟： [0081 ] S1.接收用戶需求信息和技術信息；
[0082] S2.根據(jù)用戶需求信息和技術信息獲取相關聯(lián)的所有的能源類型，根據(jù)所有的能 源類型提取相應的設備模型，分別將同一種能源類型不同型號的設備模型與相關聯(lián)的其他 能源類型對應的設備類型進行組合，以形成復數(shù)組待用能源設備組件；
[0083] S3.選擇與復數(shù)組待用能源設備組件匹配的能源設備組件，每一能源設備組件對 應一優(yōu)化策略；
[0084] S4.分別根據(jù)每組待用能源設備組件的特性參數(shù)、用戶需求信息和技術信息及相 應的優(yōu)化策略生成相應的約束條件，以獲取每一種能源類型對應的設備模型的個數(shù)，根據(jù) 獲取的每一種能源類型對應的設備模型的個數(shù)計算相應的待用能源設備組件的耗資數(shù)值；
[0085] S5.獲取復數(shù)組待用能源設備組件中最小的耗資數(shù)值，并輸出耗資數(shù)值及相應的 優(yōu)化策略。
[0086] 在步驟S5中若最小耗資數(shù)值對應多個待用能源設備組件時，則重新配置優(yōu)化策 略，并返回執(zhí)行步驟S3。
[0087] 在本實施例中，可支持典型能源設備的能源規(guī)劃配置，且具有準確性高的優(yōu)點。 [0088]在優(yōu)選的實施例中，所述能源設備組件包括三類分別為:風光儲設備組件、冷熱電 三聯(lián)供設備組件和通用設備組件。
[0089] 在優(yōu)選的實施例中，在所述步驟S3中將所述待用能源設備組件分別與所述風光儲 設備組件和所述冷熱電三聯(lián)供設備組件進行匹配，若匹配則選擇相應的設備組件，若不匹 配則選擇所述通用設備組件。
[0090] 在優(yōu)選的實施例中，當所述待用能源設備組件為所述風光儲設備組件時，與所述 風光儲設備組件對應的所述優(yōu)化策略建立的所述約束條件為：
[0091] l.lEL^Epv*ninv+Ew^l.2EL (1) (2)
[0093] 其中，nirw表示降額因子，El表示負荷，單位為kW;Epv為光伏輸出功率，單位為kW;Ew 為風機輸出功率，單位為kW; LPSP(t)以小時為計量單位，表示當t時刻，蓄電池放電量超過 其最小蓄電量時，即這一時刻作缺電計算。
[0094]在優(yōu)選的實施例中，所述通用設備組件對應的所述優(yōu)化策略采用粒子群優(yōu)化方 法。
[0095]在優(yōu)選的實施例中，冷熱電三聯(lián)供設備組件對應的優(yōu)化策略采用線性規(guī)劃方法。
[0096]在本發(fā)明的一種具體實施例中，根據(jù)某廠用電和用熱(冷）負荷情況，擬在廠區(qū)內 建設天然氣分布式供能系統(tǒng)為某電機廠生產(chǎn)、生活提供熱電負荷，并通過廠房內現(xiàn)有的蒸 汽溴化鋰機組制冷，實現(xiàn)熱電冷三聯(lián)供。該電機廠能源負荷主要有:生產(chǎn)工藝加熱所需的蒸 汽熱負荷，生產(chǎn)機械設備運行以及生活所需的電力負荷和少量熱水負荷。本實施例適用于 冷熱電三聯(lián)供設備組件對應的優(yōu)化策略。
[0097]采用分布式能源規(guī)劃方法的具體過程為:獲取用戶需求信息和技術信息，根據(jù)用 戶需求信息和技術信息可獲取十種優(yōu)化設計結果，可綜合考慮各個方案的年總費用，投資 費用承受能力，建設場地限制，投資回收期，補貼領取條件等各種因素從十種方案中選取合 適的方案。并進行相關的敏感性分析，如天然氣價格、電價等對規(guī)劃結果的影響趨勢等。除 此之外，分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)還優(yōu)化出年運行策略，指導實際的運行過程。
[0098]該規(guī)劃方案1-5具體配置規(guī)劃結果如下：
[0099] 方案1:1臺1500kW內燃機+1臺750kW余熱鍋爐+4850kW燃氣鍋爐+制冷量4350kW溴 機+7kW電加熱器；
[0100] 方案2:2臺1500kW內燃機+2臺750kW余熱鍋爐+4850kW燃氣鍋爐+制冷量4350kW溴 機+7kW電加熱器；
[0101] 方案3:3臺1500kW內燃機+3臺750kW余熱鍋爐+4850kW燃氣鍋爐+制冷量4350kW溴 機+7kW電加熱器；
[0102] 方案4:4臺1500kW內燃機+4臺750kW余熱鍋爐+4850kW燃氣鍋爐+制冷量4350kW溴 機+7kW電加熱器；
[0103] 方案5:5臺1500kW內燃機+5臺750kW余熱鍋爐+4850kW燃氣鍋爐+制冷量4350kW溴 機+7kW電加熱器。
[0104] 如表1所示表示冷熱電三聯(lián)供設備組件的十種規(guī)劃方案。
[0105] 表1
[0106]
[0107]以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非因此限制本發(fā)明的實施方式及保護范 圍，對于本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發(fā)明說明書及圖示內容所作出的 等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，包括： 一接收單元，用W接收用戶需求信息和技術信息； 一存儲單元，用W存儲復數(shù)個能源類型的設備模型，每一種能源類型包括多種不同型 號的設備模型，每一種型號的設備模型對應一組特性參數(shù)； 一配置單元，分別連接所述接收單元和所述存儲單元，用W根據(jù)所述用戶需求信息和 所述技術信息獲取相關聯(lián)的所有的能源類型，根據(jù)所有的所述能源類型提取相應的所述設 備模型，分別將同一種能源類型不同型號的所述設備模型與相關聯(lián)的其他所述能源類型對 應的設備類型進行組合，W形成復數(shù)組待用能源設備組件； 一匹配單元，連接所述配置單元，用W選擇與復數(shù)組所述待用能源設備組件匹配的能 源設備組件，每一所述能源設備組件對應一優(yōu)化策略； 一計算單元，分別連接所述配置單元和所述匹配單元，用W分別根據(jù)每組所述待用能 源設備組件的特性參數(shù)、所述用戶需求信息和所述技術信息及相應的所述優(yōu)化策略生成相 應的約束條件，W獲取每一種能源類型對應的設備模型的個數(shù)，根據(jù)獲取的每一種能源類 型對應的設備模型的個數(shù)計算相應的所述待用能源設備組件的耗資數(shù)值； 一獲取單元，連接所述計算單元，用W獲取復數(shù)組所述待用能源設備組件中最小的耗 資數(shù)值，并輸出所述耗資數(shù)值及相應的所述優(yōu)化策略。2. 如權利要求1所述的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述能源設備組件包括=類 分別為:風光儲設備組件、冷熱電=聯(lián)供設備組件和通用設備組件。3. 如權利要求2所述的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，在所述匹配單元中將所述待 用能源設備組件分別與所述風光儲設備組件和所述冷熱電=聯(lián)供設備組件進行匹配，若匹 配則選擇相應的設備組件，若不匹配則選擇所述通用設備組件。4. 如權利要求3所述的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，當所述待用能源設備組件為 所述風光儲設備組件時，與所述風光儲設備組件對應的所述優(yōu)化策略建立的所述約束條件 為： 1 . 1化《Epv ? riinv+Ew《1 .沈L (1)(2) 其中，runv表示降額因子，E康示負荷，單位為kW; Epv為光伏輸出功率，單位為kW; Ew為風 機輸出功率，單位為kW;LPSP(t) W小時為計量單位，表示當t時刻，蓄電池放電量超過其最 小蓄電量時，即運一時刻作缺電計算。5. 如權利要求2所述的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述通用設備組件對應的所 述優(yōu)化策略采用粒子群優(yōu)化方法。6. 如權利要求2所述的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述冷熱電=聯(lián)供設備組件 對應的所述優(yōu)化策略采用線性規(guī)劃方法。7. -種分布式能源規(guī)劃方法，應用如權利要求1所述的分布式能源規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在 于，包括下述步驟：51. 接收用戶需求信息和技術信息；52. 根據(jù)所述用戶需求信息和所述技術信息獲取相關聯(lián)的所有的能源類型，根據(jù)所有 的所述能源類型提取相應的所述設備模型，分別將同一種能源類型不同型號的所述設備模 型與相關聯(lián)的其他所述能源類型對應的設備類型進行組合，W形成復數(shù)組待用能源設備組 件；53. 選擇與復數(shù)組所述待用能源設備組件匹配的能源設備組件，每一所述能源設備組 件對應一優(yōu)化策略；54. 分別根據(jù)每組所述待用能源設備組件的特性參數(shù)、所述用戶需求信息和所述技術 信息及相應的所述優(yōu)化策略生成相應的約束條件，W獲取每一種能源類型對應的設備模型 的個數(shù)，根據(jù)獲取的每一種能源類型對應的設備模型的個數(shù)計算相應的所述待用能源設備 組件的耗資數(shù)值；55. 獲取復數(shù)組所述待用能源設備組件中最小的耗資數(shù)值，并輸出所述耗資數(shù)值及相 應的所述優(yōu)化策略。8. 如權利要求7所述的分布式能源規(guī)劃方法，其特征在于，所述能源設備組件包括=類 分別為:風光儲設備組件、冷熱電=聯(lián)供設備組件和通用設備組件。9. 如權利要求8所述的分布式能源規(guī)劃方法，其特征在于，在所述步驟S3中將所述待用 能源設備組件分別與所述風光儲設備組件和所述冷熱電=聯(lián)供設備組件進行匹配，若匹配 則選擇相應的設備組件，若不匹配則選擇所述通用設備組件。10. 如權利要求9所述的分布式能源規(guī)劃方法，其特征在于，當所述待用能源設備組件 為所述風光儲設備組件時，與所述風光儲設備組件對應的所述優(yōu)化策略建立的所述約束條 件為： 1 . 1化《Epv*riinv+Ew《1 .沈L (1)(2) 其中，runv表示降額因子，E康示負荷，單位為kW; Epv為光伏輸出功率，單位為kW; Ew為風 機輸出功率，單位為kW;LPSP(t) W小時為計量單位，表示當t時刻，蓄電池放電量超過其最 小蓄電量時，即運一時刻作缺電計算。11. 如權利要求8所述的分布式能源規(guī)劃方法，其特征在于，所述通用設備組件對應的 所述優(yōu)化策略采用粒子群優(yōu)化方法。12. 如權利要求8所述的分布式能源規(guī)劃方法，其特征在于，所述冷熱電=聯(lián)供設備組 件對應的所述優(yōu)化策略采用線性規(guī)劃方法。
【文檔編號】H02J3/38GK105913193SQ201610270885
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】古云蛟, 何海斌, 劉偉, 楊青, 趙曉凱, 葛興凱
【申請人】上海電氣分布式能源科技有限公司