技术特征：
1.一种含高比例分布式光伏的区域综合能源系统多能储能优化配置方法，其特征在于，面向含高比例分布式光伏的区域综合能源系统，首先，综合考虑多能储能系统投资建设成本和区域综合能源系统运行成本，构建优化配置模型的优化目标；其次，计及多能储能设施的差异化动态运行特性、复杂网络特性和区域综合能源系统中除多能储能外的其他设备运行特性，构建模型约束，所述模型约束包括多能储能约束、网络约束以及除多能储能外的其他设备运行约束；然后，引入辅助变量和可调节参数，以实现对多能储能约束中的双线性约束进行线性化处理；最后，设置优化问题边界条件并求解，得到多能储能容量优化结果和最优运行策略；所述优化配置模型为：s.t.f
i
(x
e
,x
h
,x
s
)＝0,i＝1,2,...,mg
j
(x
e
,x
h
,x
s
)≥0,j＝1,2,...,n式中：分别为区域综合能源系统运行维护成本和购能成本；c
inv
为多能储能设施投资建设成本；约束条件分别为网络和设备的等式约束f
i
及不等式约束g
j
，其中等式约束个数以m表示，不等式约束个数以n表示；x
e
，x
h
及x
s
分别代表电、热系统及储能设施的相关决策变量；t
w
表示储能系统优化时间窗；δt为优化步长。2.根据权利要求1所述的一种含高比例分布式光伏的区域综合能源系统多能储能优化配置方法，其特征在于，所述优化配置模型的优化目标表示为：配置方法，其特征在于，所述优化配置模型的优化目标表示为：配置方法，其特征在于，所述优化配置模型的优化目标表示为：配置方法，其特征在于，所述优化配置模型的优化目标表示为：配置方法，其特征在于，所述优化配置模型的优化目标表示为：配置方法，其特征在于，所述优化配置模型的优化目标表示为：式中：分布式发电机组的运行成本用二次函数表示，a
cgu
，b
cgu
以及c
cgu
分别为成本函数的二次项系数、线性项系数以及常数项；σ
chp
，σ
pv
以及σ
gb
分别为热电联产机组、分布式光伏以及燃气锅炉的运行维护成本系数；c
inv
和代表储能建设成本和运行成本；c
bess
，c
fess
以及c
tss
分别表示电池、飞轮以及热储装置的单位容量成本系数；ε
bess
，ε
fess
以及ε
tss
则是成本日分配系数；和分别代表电池储能系统、飞轮储能系统和热储装置的安装容量；r和n分别为设备折旧率和服役年限；m
bess
，m
fess
以及m
tss
分别代表各个储能系统的运行维护成本系数；n
bess
，n
fess
以及n
tss
分别表示电池储能系统、飞轮储能系统及热
储装置的安装数量；表示柴油发电机组i在t时刻的有功功率；表示柴油发电机组i在t时刻的有功功率；分别代表chp机组i、光伏发电设备i在t时刻输出的有功功率；为燃气锅炉在t时刻输出的热功率；为电池储能系统i在t时刻的充/放电功率；p
j,t
为飞轮储能系统j在t时刻的电功率，大于零代表放电，反之，则代表充电；和为热储装置k在t时刻的充/放热功率；p
tex,e
和p
tex,gas
分别为综合能源系统在t时刻外购电功率和外购气功率；和λ
gas
分别代表t时刻的购电价格和购气价格。3.根据权利要求1所述的一种含高比例分布式光伏的区域综合能源系统多能储能优化配置方法，其特征在于，所述模型约束为：多能储能约束包括电池储能约束bess、飞轮储能约束fess以及热储装置约束tss：bess:fess:式中：分别表示电池储能系统i的最大充放电功率；γ
self
,γ
ch
,γ
dis
分别表示电池的自放电系数、充电效率以及放电效率；soc代表各电储能设备的荷电状态；e代表热储装置内部剩余能量；表示电池储能系统i的额定容量；δt表示优化步长；和ω
r
分别表示飞轮转速的上下限；β
self
和β
ch/dis
分别表示飞轮储能系统自放电率和充放电效率；和分别表示蓄热罐k在t时刻的蓄热/放热功率；e
k,t
是蓄热罐k在t时刻的蓄热状；ξ
ch
和ξ
dis
分别表示蓄热罐的蓄热/放热效率；多能设备运行约束为：
p
te,chp
＝η
chp
p
tgas,chp
，，其中：表示光伏i的额定功率；表示光伏设备i在t时刻的无功出力大小；i
t
表示t时刻的辐照度水平；i
n
表示标准测试条件下的辐照度水平；表示逆变器运行时的功率因数；为柴油发电机组i在t时刻输出的无功功率；和分别表示柴油发电机组i有功出力的下限和上限；和分别表示柴油发电机组i无功出力的下限和上限；r
lcgu
和分别表示柴油发电机组向下/向上爬坡能力；η
gb
表示燃气锅炉运行效率；p
tgas,gb
表示燃气锅炉在t时刻的耗气功率；表示燃气锅炉在t时刻输出的热功率；和为燃气锅炉出力的下限和上限；p
te,chp
，p
tgas,chp
和分别表示chp在t时刻的输出电功率、耗气功率以及热功率；η
chp
和r
chp
则表示chp机组的运行效率、热电比；r
lchp
和为chp机组向下/向上爬坡能力；和为chp机组的输出电功率下限和上限；网络约束中的配电网络约束为：u
j
＝u
i-(r
ij
p
ij
+x
ij
q
ij
)/u
00
其中：{o
j
}和{ι
j
}分别为节点j处功率注入的支路集合和功率流出的支路集合；p
jk
，p
ij
，q
jk
和q
ij
分别为流入/流出的有功功率和无功功率；节点j处负荷由s
j
＝p
j
+q
j
表示；u
i
和分别是节点i和j处电压幅值；u0为参考电压；线路ij的参数为电阻r
ij
和电抗x
ij
；p
d,t
，q
d,t
以及h
d,t
分别为t时刻系统电负荷与热负荷水平；网络约束中的供热管网约束为：网络约束中的供热管网约束为：
其中，和分别表示位于节点n的换热站在t时刻从热源或一次管网吸收的热功率，以及经由换热站传输至一次管网或二次管网的热功率大小；和分别表示t时刻流入和流出节点n的工质流量；和分别代表t时刻位于节点n的换热站供水温度和流经主热交换站的热水温度；同理，和表示节点n处在时刻的供水管道出口和回水管道入口处温度；m
l
表示管道l内部的工质流量；ρ为水的密度；d
l
和l
l
分别为管道l的直径和长度；m
l
表示管道l内部的热水质量；为管道l出口在时刻t的温度；和分别为(t-τ
l
)和(t-τ
l
+1)时刻注入管道l的工质温度；k
l
和t
ground
分别为单位长度管道导热系数和管道周围大地温度；和分别为t时刻注入和流出节点n的工质温度；和分别代表t时刻注入和流出节点n的工质流量；和分别为流入和流出节点n的所有管道的集合；和为供水管网中各节点处温度下限和上限；为回水管网各节点温度下限。4.根据权利要求3所述的一种含高比例分布式光伏的区域综合能源系统多能储能优化配置方法，其特征在于，引入辅助变量和可调节参数，以实现对多能储能约束中的双线性约束进行线性化处理，具体为：所述辅助变量为剩余能量所述可调节参数为储能系统最小持续放能时间dur
min
，其中dur
min
为1-4h；引入辅助变量和可调节参数后电池储能约束bess和飞轮储能约束fess修改为线性化约束：bess:
fess:5.根据权利要求1所述的一种含高比例分布式光伏的区域综合能源系统多能储能优化配置方法，其特征在于，所述的优化问题边界条件，具体为：购电价格采用分时电价，购气价格和购热价格均固定；系统负荷水平、光伏出力水平均采用典型日m的电负荷、热负荷及光伏出力代表。
技术总结
本发明公开了一种含高比例分布式光伏的区域综合能源系统多能储能优化配置方法，该方法综合考虑多能储能设备差异化运行特征，覆盖多能储能设备规划-运行全周期，以最小化多能储能系统投资建设成本和区域综合能源系统运行成本、平抑高渗透率分布式光伏出力波动、保证系统运行稳定为目标，基于多目标非线性规划技术对多能储能安装容量和运行策略进行优化。针对该方法中的非线性约束，引入辅助变量保证原问题解的存在性，同时引入的可调参数提升了模型与方法的通用性。本发明方法可充分考虑高比例分布式光伏出力波动性的影响，科学、合理配置多能储能容量并优化其运行策略，降低投资建设和运行维护成本。建设和运行维护成本。建设和运行维护成本。
技术研发人员：覃洪培 陈琳 万灿 徐航 王骏海 祝春捷 尹建兵 徐川子 赵乐冰
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.12.09
技术公布日：2022/5/17