【技术实现步骤摘要】
本申请属于综合能源系统优化配置领域，具体涉及高渗透率新能源接入下考虑时段划分的综合能源系统储能配置方法。
技术介绍
1、随着“双碳”目标的提出，清洁高效成为新型综合能源系统发展的必然趋势，风光发电作为一种无污染、便捷、可再生的能源，具有巨大的发展潜力。而随着新能源的大量接入，传统的发用能模式发生改变，系统会出现在特定时段出力较为集中的特点，这为综合能源系统的稳定运行带来了挑战。为了解决这一问题，储能配置技术被广泛应用于综合能源系统中，以提高系统的稳定性和可靠性。
2、传统的时段划分只考虑了负荷分布情况，并且根据对应的峰谷平时段用户侧会对自己的用电行为进行调整，在不考虑新能源接入的情况下该方法可以减小峰谷差，缓解系统用能压力，减小系统储能需求。而随着近年来新能源渗透率不断提高，特别是高新能源渗透率下，传统的时段划分所对应的峰谷平时段不再合理，由于其并未考虑新能源的接入，致使系统中用户在进行用能转移时会导致系统净负荷峰谷差进一步拉大，因此，为提高系统经济性与可靠性，有必要针对高新能源渗透率下考虑时段划分的综合能源系统储能容量优化配置进行研究。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在高新能源渗透率情况下考虑时段划分的综合能源系统电热冷储能配置方法，适用于含高渗透率分布式电源的综合能源系统。其针对传统综合能源系统储能配置方法的不足提出了利用净负荷代替传统负荷进行时段划分，使峰谷平时段划分更加合理，在储能配置时可更好地调动需求侧响应；其针对分布式电源接入与出力
2、本专利技术的技术方案是：提供一种考虑时段划分的综合能源系统电热冷储能配置方法，包括采用改进时段划分的综合能源系统储能配置计算，其特征是在进行综合能源系统储能配置时，按照下列方式进行：
3、步骤1：绘制综合能源系统能量流结构图，包含分布式电源接入情况、与配电网交互情况、电热冷能量供给转换情况以及各类负荷情况，并生成相关数据表；
4、步骤2：将分布式电源出力情况与负荷需求情况进行整合，得到综合能源系统净负荷曲线；
5、步骤3：采用模糊隶属度函数设置阈值，除净负荷曲线上峰值和谷值时刻外，其余时刻均以模糊隶属度函数来划分其所属峰谷平对应时段；
6、步骤4：将可进行综合需求响应的负荷分为可削减负荷、可转移负荷和可替代负荷，通过对比该时刻供能价格差异，从而对本时刻负荷需求侧响应进行判断；
7、步骤5：通过构建各时刻对应的可削减弹性矩阵e(i,j)来表达需求侧可削减负荷，e(i,j)中第i行第j列元素ei,j，即i时刻负荷对j时刻电价的弹性系数，表达式为:
8、
9、式(1)中,δpl,i为可削减负荷响应后i时刻的负荷变化量，pl,i为i时刻削减前负荷，
10、δcj为j时刻价格差异量,cj,0为j时刻供能初始价格。
11、需求侧可削减负荷量δpcl,i的表达式为：
12、
13、式(2)中，t为系统模拟运行的一个周期，pcl,i为i时刻可削减的总负荷量，ecl(i,j)为对应的可削减需求弹性矩阵，cj为j时刻供能价格。
14、可转移负荷变化量δpsl,i表达式为：
15、
16、式(3)中，psl,i为i时刻可转移负荷量，esl(i,j)为对应的可转移需求弹性矩阵。
17、可替代负荷模型表达式为：
18、 li,t+1＝li,t+δli,t (4)
19、
20、式中，δli,t为t时刻i类负荷替换量，li,t和li,t+1分别为t时刻与下一时刻的i类负荷量，kij为能量i和j之间的转换效率，其中i，j∈{e，h，c}，即电热冷三类负荷，且i≠j。
21、步骤6：根据系统的综合成本建立目标函数，包括周期内系统配置总投资成本、各类储能充放能维护成本和系统调度成本。表达式为：
22、 minf＝fb+f1 (7)
23、式中,f为系统综合成本，fb为系统配置总投资成本，f1为下层模型优化结果。
24、配置总投资成本fb的计算公式为：
25、
26、式中,ce,i为i类储能容量配置单价,cp,i为i类储能功率配置单价，ebn,i为i类储能额定容量，pbn,i为i类储能额定功率,rs,i为i类储能折现率,n为系统运行年限。
27、下层优化模型以储能系统充放电维护成本与系统调度成本之和最小为目标，其目标函数为：
28、 minf1＝fw+ft (9)
29、式中,fw为储能维护成本，ft为系统调度成本。
30、储能维护成本fw的计算公式为：
31、
32、式中，cy,i为i类储能单位运维护成本，pch,i(t)和pdis,i(t)分别为t时刻i类储能充放电功率，δt为时段长度，取1h。
33、系统运行成本ft的计算公式为：
34、
35、式中，cg(t)为单位天然气购气成本，mg(t)为t时刻机组所耗天然气量，csell(t)、cbuy(t)分别为系统在t时刻的售电、购电电价,psell(t)、pbuy(t)分别为系统在t时刻的售电、购电功率。
36、步骤6：对综合能源系统各设备建立运行约束，运行约束包括功率平衡约束、联络线功率约束和储能运行约束。
37、其中，功率平衡约束为：
38、
39、式中：βeh为电制热效率，βec为电制冷效率，βhc为吸收式制冷机效率，pechp(t)与phchp(t)分别为t时刻热电联产机组产电与产热功率，porc(t)为t时刻有机朗肯循环机组产电功率，pwhb(t)为t时刻余热锅炉产热功率，pg(t)为t时刻与电网交互功率，pv(t)为t时刻光伏发电量，pw(t)为t时刻风机发电量，peh(t)为t时刻电制热机组耗电量，pec(t)为t时刻电制冷机组耗电量，phc(t)为t时刻热制冷机组耗热量，pees(t)为t时刻电储能充放能功率，phes(t)为t时刻热储能充放能功率，pces(t)为t时刻冷储能充放能功率，pel(t)、phl(t)和pcl(t)分别为t时刻电负荷、热负荷和冷负荷功率。
40、联络线功率约束为：
41、
42、式中,pbuy，min为联络线上最小购电功率，pbuy，max为联络线上最大购电功率，psell，min联络线上最小售电功率，psell，max联络线上最大售电功率。
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1.一种考虑时段划分的综合能源系统电热冷储能配置方法，针对传统综合能源系统储能配置方法的不足提出了利用净负荷代替传统负荷进行时段划分，使峰谷平时段划分更加合理，在储能配置时可更好地调动需求侧响应；针对分布式电源接入与出力情况对综合能源系统的新能源渗透率进行了划分，并得出了高新能源渗透率情况下的综合能源系统模型；针对综合能源系统的各微源出力曲线与各类负荷曲线，得到了系统的净负荷曲线，基于净负荷曲线进行时段划分并提出了由改进粒子群算法求解的综合能源系统储能配置模型；利用时段划分机制引导需求响应，相较于传统储能配置方法考虑到系统新能源接入情况，配置结果更加经济；其特征是在进行综合能源系统储能配置时，按照下列方式进行：
2.根据权利要求1所述，系统的综合成本建立目标函数，包括周期内系统配置总投资成本、各类储能充放能维护成本和系统调度成本，表达式为：
3.根据权利要求1所述，对综合能源系统各设备建立运行约束，运行约束包括功率平衡约束、联络线功率约束和储能运行约束；
4.考虑到上层模型为容量配置优化，决策变量较少，而粒子群优化算法则具有易收敛、稳定性强、适
...【技术特征摘要】
1.一种考虑时段划分的综合能源系统电热冷储能配置方法，针对传统综合能源系统储能配置方法的不足提出了利用净负荷代替传统负荷进行时段划分，使峰谷平时段划分更加合理，在储能配置时可更好地调动需求侧响应；针对分布式电源接入与出力情况对综合能源系统的新能源渗透率进行了划分，并得出了高新能源渗透率情况下的综合能源系统模型；针对综合能源系统的各微源出力曲线与各类负荷曲线，得到了系统的净负荷曲线，基于净负荷曲线进行时段划分并提出了由改进粒子群算法求解的综合能源系统储能配置模型；利用时段划分机制引导需求响应，相较于传统储能配置方法考虑到系统新能源接入情况，配置结果更加经济；其特征是在进行综合能源系统储能配置时，按照下列方式进行：
【专利技术属性】
技术研发人员：任蒙蒙，韩冬，杨振，崔文超，田恒新，李文杰，王玉玲，王凤祥，高俊峰，张玉娟，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司广饶县供电公司，
类型：发明
国别省市：
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