【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能源配置优化，具体来说，涉及一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法。
技术介绍
1、在能源转型发展和“双碳”背景下，适应于新用能需求、新功能形势的综合能源系统应运而生。综合能源系统指的是在规划、建设和运行等过程中，通过对能源的产生、传输与分配(能源网络)、转换、存储、消费等环节进行有机协调与优化后，形成的能源产供销一体化系统。涵盖范围最广的综合能源系统由供能网络(如供电、供气、供冷/热等网络)、能源交换环节(如cchp机组、发电机组、锅炉、空调、热泵等)、能源存储环节(储电、储气、储热、储冷等)、终端综合能源供用单元(如微网)和大量终端用户共同构成。
2、目前，国外已经有许多专家对风光储容量配置的优化进行研究，并开发了相关软件，我国也越来越重视对它的研究。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：随着化石燃料的日益减少及环境污染的日益严重，人们越来越重视对清洁能源的使用，但是由于新能源自身存在随机性和不确定性，新能源发电的并网给电网的安全稳定运行造成了不利的影响。光伏资源存在着白天大发、夜间无出力的间歇性特点，风力发电具有季节性间歇、出力不稳定的特点，储能可以进行削峰填谷、稳定风光处理，所以建立风光储互补系统，实现新能源电源出力平稳，减少对电网的冲击。在建设和研究的早期阶段，风、光、储的容量配比绝大部分取决于设计者的经验判断，无法满足运行可靠性和经济性的需求，如何合理配置风光储容量，实现可靠性和经济性，是研究主要面临的问题。
技术实现思路
1、针对现有综合能源系统无法合理配置风光储容量问题，本专利技术提供了一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，包括步骤：
4、s1、采集样本数据，样本数据为建设地区典型年的气象数据，气象数据包括日辐照强度、日光照时长、日均温度和日均风速数据；
5、s2、对样本数据进行数据预处理，对气象数据进行归一化处理；
6、s3、判断风电、光伏经济性，并将风光出力曲线与企业用电曲线进行拟合；
7、s4、基于分阶段需求的风电、光伏进行容量配置；
8、s5、根据风光容量配比和建设地用电曲线对储能容量进行配置，得到综合能源系统最优容量配置。
9、进一步地，步骤s3的详细步骤包括：
10、s301、采用风电出力模型和光伏出力模型判断风电、光伏经济性，若风电经济、光伏不经济，进入步骤s302，若风电不经济、光伏经济，进入步骤s303，若风电与光伏均经济，进入步骤s304；
11、s302、输入企业年用电负荷el，与风电年出力曲线进行拟合；
12、风电年出力曲线＝npvwd*pwd(v)。
13、s303、输入企业年用电负荷el，与光伏年出力曲线进行拟合；
14、光伏年出力曲线＝npvpv*ppv(t)
15、s304、输入企业年用电负荷el，与光伏年出力曲线、风电年出力曲线进行拟合。
16、进一步地，风电出力模型：
17、
18、式中，pr为额定功率；v为实际风速；vci为切入风速；vco为切出风速；vr为额定风速；
19、光伏出力模型：
20、ppv(t)＝apvg(t)ηpvηinv
21、式中，apv—单位光伏面板接收太阳光照辐射的面积，g(t)—光照辐射数值，w/m2，ηpv—光伏组件能量转换效率，ηinv—逆变器转换效率。
22、进一步地，风电、光伏经济性判定：
23、设风电运行年数为x年，则运行期间单位风电年npvwd为：
24、
25、其中，p指分时销售电价，pg为企业购电电价，ps是政府补贴电价；q1指风电年发电总量，为单位风力发电的年运行维护成本，k为新能源发电上网率，twd(v)为风力发电时间。
26、设光伏运行年数为y年，则运行期间电网光伏年npvpv为：
27、
28、其中p指分时销售电价，pg为企业购电电价，p s是政府补贴电价；q2指光伏年发电总量，为单位光伏发电的年运行维护成本，k为新能源发电上网率，ipv(t)为全年日照时间。
29、发电单元各类设备总装机容量由于场地限制等因素应限制在一定范围之内：
30、0＜npvwd＜npvwd-max；0＜npvpv＜npvpv-max
31、进一步地，在步骤s4中，将项目全寿命周期分为建设期、运营期、退役期三个阶段，分别建立经济性容量配置模型，并使用果蝇算法求解。
32、进一步地，步骤s4的详细步骤包括：
33、s401、建立建设期、运营期和退役期模型；
34、s402、计算得出最终容量配比和拟合出力曲线elr。
35、进一步地，建设期模型：
36、(1)现金流出：c(m)＝c1(m)+c2(m)
37、初始投资成本：
38、分别为单位风电/光伏建设成本，根据不同地区情况直接输入。
39、购电成本：c2(m)＝pg·[q-(1-k)·qn]
40、pg为企业购电电价，q为企业年需求电量，qn指可再生能源年发电总量，在建设期为0；。
41、(2)现金流入：b(m)＝0
42、(3)环境排污惩罚费用：ce，m
43、直接输入。
44、运营期模型：
45、
46、(1)现金流出：c(n)＝c3(n)+c2(n)
47、运行维护成本：
48、分别为单位风力发电/光伏发电的年运行维护成本，根据企业及地区实际情况直接输入；
49、购电成本：c2(n)＝pg·[q-(1-k)·qn]
50、(2)现金流入：b(n)＝rs+cs
51、cs＝ps·qn
52、ps是政府补贴电价；qn指可再生能源年发电总量；
53、
54、ipv(t)是日照时间，直接输入矩阵；t wd(v)是风力发电时间，直接输入矩阵。
55、rs＝qs·p
56、qs＝qn·k
57、p指分时销售电价，q s为企业每年的售电电量，k为新能源发电上网率，不同企业上网率不同。
58、退役期模型：
59、
60、(1)现金流出：c(m+n+1)＝pg·[q-(1-k)·qn]
61、(2)现金流入b(m+n+1)＝rre
62、
63、rre系统寿命截止后的设备残值收入，rwd、rpv分别为风机、光伏板的残值率，根据实际情况直接输入。
64、进一步地，储能容量配置模型：
65、p本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，步骤S3的详细步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，风电出力模型：
4.根据权利要求3所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，风电、光伏经济性判定：
5.根据权利要求4所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，在步骤S4中，将项目全寿命周期分为建设期、运营期、退役期三个阶段，分别建立经济性容量配置模型，并使用果蝇算法求解。
6.根据权利要求5所述的一种，其特征在于，步骤S4的详细步骤包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，建设期模型：
8.根据权利要求7所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，运营期模型：
9.根据权利要求8所述的一种基于多阶段需求的综合能源系
10.根据权利要求9所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，储能容量配置模型：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，步骤s3的详细步骤包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，风电出力模型：
4.根据权利要求3所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，风电、光伏经济性判定：
5.根据权利要求4所述的一种基于多阶段需求的综合能源系统配置优化方法，其特征在于，在步骤s4中，将项目全寿命周期分为建设期、运营期、退役期三个...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛志斌，金幼红，姜志博，周俊，蔡剑，王华峰，王威力，万伟江，陈琦，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司衢州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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