及实施 例说明如下；
[0028] 本发明针对的是运行在多能协同供应网络下的变电站的容量设计。本发明方法中 确定变电站容量遵循的是"N-1原则"及相关容载比规定，优化用户侧电负荷特性并针对优 化后的电负荷数据进行相应的变电站容量优化配置。
[0029] 本发明提出的一种基于多种能源协同供能的变电站容量优化方法，该方法用于 配有由相变储能设备和集中式三联供机组构成的三联供系统和分布式光伏组件的三联供 系统，如图1所示，其中热电联供机组位于电源侧，相变储能设备及光伏发电设备位于用户 侦h采用大型的集中式热电联供机组，提供冷/热、电需求，分布式光伏位于用户侧，进一步 削减用电负荷高峰，改善负荷特性。使用相变材料储能设备协调能源供应与需求在时间、强 度和地点上的不匹配关系。
[0030] 本发明方法具体流程如图2所示，包括以下步骤：
[0031] 1)根据变电站管辖地区的历史冷热电负荷数据及城市建设规划预测其全年冷热 电负荷数据，并获取变电站管辖地区的年太阳辐射强度，可用屋顶面积及相应的光伏组件 转换效率；
[0032] 2)按照三联供机组中热电联供机组的能源利用效率及溴化锂机组的冷热转化比 例C0P值建立由热电联供机组经济性目标函数和溴化锂机组经济性目标函数组成的运行 经济性模型；具体方法包括：
[0033] 建立三联供系统的热电联供机组经济性目标函数?；ρ1，如式（1)所示，
[0034] 结合计量冷价、余热制冷C0P及电制冷C0P值建立三联供系统的溴化锂机组经济 性目标函数?；ρ2，如式（2)所示；
[0035] fODl = 10 3Tod (PeCe+PhCh-Ceas (ReePe+RhePe)) -kdlCbl (1)
[0036]
[0037] 式中?；ρ (单位为小时）代表年热电联供机组计划开机时间，Ph (单位为MW)分 别代表燃气-蒸汽联合循环机组的供电功率和供热功率，（；、Ch、Cgas分别表示上网电价、计 量热价、天然气价格，Rm、Rhg分别为发电气耗和发电热耗，kdl和Cbl分别为燃气-蒸汽联合 循环机组的折旧率和建设费用，^为全年供冷时长（单位为小时），COPe为电制冷效率的热 力系数。
[0038] 3)以典型日的供需关系平衡确定相变储能设备的容量，并根据储能效率确定相变 储能设备的运行成本函数；相变储能设备的运行成本函数?；ρ3，如式（3)所示：
[0039]
[0040] 式中η表不储酡坟爸的热双卒，
U表不热货何（早位为：丽），?(单位为小时） 表示全年中三联供机组产热大于热负荷的时间，kd3和Cb3分别为燃气-蒸汽联合循环机组 的折旧率和建设费用；
[0041] 4)结合冷热电三联供系统、相变储能设备，在限定的三联供机组运行时间通过目 的规划法对步骤2)的运行经济性模型和步骤3)运行成本函数求解其经济性最优的三联供 机组启停时间安排；
[0042] 5)通过运行在步骤4)的经济性最优条件下的三联供机组启停时间安排及相变储 能设备，并利用分布式光伏组件发电对全年电负荷特性进行多目标优化；根据优化后的负 荷侧特性，在"N-1"原则和容载比标准的规定下，得到变电站优化后的容量。
【主权项】
1. 一种基于多种能源协同供能的变电站容量优化方法，该方法用于配有由相变储能设 备和集中式三联供机组构成的三联供系统和分布式光伏组件的三联供系统，其中热电联供 机组位于电源侧，相变储能设备及光伏发电设备位于用户侧； 该方法中确定变电站容量遵循的是"N-1原则"及相关容载比规定，优化用户侧电负荷 特性并针对优化后的电负荷数据进行相应的变电站容量优化配置；具体包括以下步骤： 1) 根据变电站管辖地区的历史冷热电负荷数据及城市建设规划预测其全年冷热电负 荷数据，并获取变电站管辖地区的年太阳辐射强度，可用屋顶面积及相应的光伏组件转换 效率； 2) 按照三联供机组中热电联供机组的能源利用效率及溴化锂机组的冷热转化比例 COP值建立由热电联供机组经济性目标函数和溴化锂机组经济性目标函数组成的运行经济 性模型； 3) 以典型日的供需关系平衡确定相变储能设备的容量，并根据储能效率确定相变储能 设备的运行成本函数；相变储能设备的运行成本函数&^，如式（3)所示：式中η表示储能设备的热效率，Lh表示热负荷（单位为：MW)，T(单位为小时）表示 全年中三联供机组产热大于热负荷的时间，kd3和Cb3分别为燃气-蒸汽联合循环机组的折 旧率和建设费用； 4) 结合冷热电三联供系统、相变储能设备，在限定的三联供机组运行时间通过目的规 划法对步骤2)的运行经济性模型和步骤3)运行成本函数求解其经济性最优的三联供机组 启停时间安排； 5) 通过运行在步骤4)的经济性最优条件下的三联供机组启停时间安排及相变储能设 备，并利用分布式光伏组件发电对全年电负荷特性进行多目标优化；根据优化后的负荷侧 特性，在"N-1"原则和容载比标准的规定下，得到变电站优化后的容量。2. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤2具体方法包括： 建立三联供系统的热电联供机组经济性目标函数?；ρ1，如式（1)所示， 结合计量冷价、余热制冷COP及电制冷COP值建立三联供系统的溴化锂机组经济性目 标函数f；p2，如式⑵所示；式中?；ρ(单位为小时）代表年热电联供机组计划开机时间，Pe、Ph(单位为MW)分别代 表燃气-蒸汽联合循环机组的供电功率和供热功率，（；、Ch、Cgas分别表示上网电价、计量热 价、天然气价格，Rm、Rhg分别为发电气耗和发电热耗，kdl和Cbl分别为燃气-蒸汽联合循环 机组的折旧率和建设费用，^为全年供冷时长（单位为小时），COP6为电制冷效率的热力系 数。
【专利摘要】本发明涉及一种基于多能源协同供应的变电站容量优化方法。属于能源互联网及配电网规划领域，该方法包括根据变电站的历史数据，按照三联供机组中热电联供机组的能源利用效率及溴化锂机组的冷热转化比例COP值建立运行经济性模型；以典型日的供需关系平衡确定相变储能设备的容量，并根据储能效率确定相变储能设备的运行成本函数；通过多目标优化方法对运行经济性模型和运行成本函数求解其经济性最优的三联供机组启停时间安排；利用分布式光伏组件发电对全年电负荷特性进行多目标优化；根据优化后的负荷侧特性，在“N-1”原则和容载比标准的规定下，得到变电站优化后的容量。本发明能削减夏季用电高峰，减小电网供电压力。
【IPC分类】H02J3/28
【公开号】CN105305472
【申请号】CN201510623541
【发明人】程林, 李琥, 刘琛, 韩俊, 黄俊辉, 杨晓梅, 吴强, 谈健, 田 浩, 归三荣, 史静, 高正平, 凌俊斌
【申请人】清华大学, 国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力经济技术研究院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月25日