一种区域综合能源系统的规划与设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于低碳经济技术领域，尤其设及一种区域综合能源系统的规划与设计方 法。
【背景技术】
[0002] 分布式综合能源系统在促进低碳经济发展、提升综合能源利用效率、减轻环境污 染起着重要作用。分布式综合能源系统W满足规划区域内多种能源（电、冷、热）的需求为 基本要求，充分消纳多种可再生能源、广泛应用节能技术和电能替代技术，实现综合能源利 用率W及环境效益的提升。综合能源系统的规划设计成为首要问题。
[0003] 现有缺少对综合能源系统规划设计的完善步骤与系统方法，现有规划技术中也缺 少对各种常见电能替代技术的考量，不满足未来绿色智慧型园区发展和规划的需求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种区域综合能源系统的规划与设计方法，旨在解决现有 规划技术中缺少对各种常见电能替代技术的考量，不能满足未来绿色智慧型园区发展和规 划需求的问题。
[0005] 本发明是运样实现的，一种区域综合能源系统的规划与设计方法，所述区域综合 能源系统的规划与设计方法通过建立区域内电负荷时序模型、建立冷、热负荷时序模型、建 立供能技术模型；确立区域综合能源系统规划目标，设定区域综合能源系统总体规划目标； 对指标计算与方案评估；依据对各备选方案的评估，确定最优综合能源系统规划设计方案。
[0006] 进一步，所述区域综合能源系统的规划与设计方法具体包括W下步骤：
[0007] 步骤一，建立区域内电负荷时序模型，调研类似园区的负荷，建立典型日时序负荷 模型，根据区域内各类设计负荷、区域属性化及区域规模，拟合典型日时序负荷曲线；
[0008] 步骤二，建立冷、热负荷时序模型，根据区域内建筑物信息、方位朝向信息W及建 筑物预设溫度，应用仿真模拟手段，建立区域内冷、热负荷典型日时序曲线；
[0009] 步骤=，建立供能技术模型，建立区域内可再生能源出力时序模型、典型节能技术 模型W及典型电能替代技术模型在内综合能源供给系统模型；
[0010] 步骤四，建立综合能源系统设计方案备选集合，包括可再生能源渗透率，W满足区 域内冷、热、电负荷需求为约束，依据典型节能技术W及电能替代技术模型，建立综合能源 系统的设计方案集合；
[0011] 步骤五，确立区域综合能源系统规划目标，设定区域综合能源系统总体规划目标， 包括经济性最优、可再生能源最大利用、综合能源利用效率最大；
[0012] 步骤六，指标计算与方案评估；
[0013] 步骤屯，依据对各备选方案的评估，确定最优综合能源系统规划设计方案。
[0014] 进一步，所述指标计算与方案评估的具体方法如下：
[0015] 第一步，根据所确立的综合能源系统规划目标，确定评估指标计算公式。W经济性 为例，经济性评价指标（TC)定义为全周期内各可再生能源设备、节
[0016] 能设备W及电能替代设备的采购成本、维护成本和运行成本（0C)之和。
[0017]
[0018] 其中Bi为第i个设备的采购成本；Fi为第i个设备的维护成本；0C为典型日系统 运行成本，N为全周期内供冷天数。
[0019] 第二步，求得区域内综合能源典型日时序负荷曲线；
[0020] 第S步，求得区域内可再生能源出力时序模型；
[0021] 第四步，根据所得区域内综合能源典型日时序负荷曲线，W备选方案中能源供给 规划为边界条件，求解典型日综合能源系统最优运行策略，W经济最优目标和供冷系统为 例，优化目标即为0C;
[0022]
[0023] 其中，P,ft为典型日内第t时刻第i个供冷设备的耗电功率；Lt为典型日内第t时 刻其他电负荷；C(t)为分时购电价格。
[0024] 第五步，计算综合能源系统规划设计评估指标，W所求解的典型日最优运行策略 为基础，计算全周期内综合能源系统设计方案的评估指标，W经济最优为例，则所定义的TC 即为综合能源系统规划设计评估指标；
[0025] 第六步，计算所有备选方案的评估指标，实现对所有备选方案的评估，具体如下： [002引{TC。。"，TC。。。，…，TC。。。，…;
[0027] 其中，TCwti为备选方案i的评估指标。
[0028] 进一步，所述依据对各备选方案的评估，确定最优综合能源系统规划设计方案W 经济最优为目标的综合能源规划设计方案为：argmin{TCwti，TCwt2,…，TCwti，…}。
[0029] 本发明的另一目的在于提供一种所述的区域综合能源系统的规划与设计方法的 规划与设计系统，所述规划与设计系统包括：
[0030] 模型建立模块，用于建立区域内电负荷和冷、热负荷时序模型，建立常见电能替代 设备、可再生能源、供储能设备的模型；
[0031] 备选方案建立模块，用于确定区域建设投资和建设目标，基于上述模型建立综合 能源系统设计方案备选集合；
[0032] 优化设计模块，用于对各备选方案进行指标计算和评估，得到最优设计方案。
[0033] 进一步，所述模型建立模块包括：
[0034] 电负荷时序模型单元，用于立区域内电负荷时序模型，模型具体为典型日24小时 电负荷曲线，具体方法为，调研类似园区的负荷，建立典型日时序负荷模型，根据区域内各 类设计负荷、区域属性W及区域规模，拟合典型日时序负荷曲线；
[0035] 负荷时序模型单元，用于建立冷、热负荷时序模型，模型具体为典型日24小时冷、 热负荷曲线；具体方法为，根据区域内建筑物信息、方位朝向信息W及建筑物预设溫度，应 用仿真模拟手段，建立区域内冷、热负荷典型日时序曲线；
[0036] 供能技术模型单元，用于建立供能技术模型，建立区域内可再生能源出力时序模 型、典型节能技术模型W及典型电能替代技术模型在内综合能源供给系统模型。
[0037]进一步，所述优化设计模块包括：
[0038]评估指标计算单元，用于根据所确立的综合能源系统规划目标，确定评估指标计 算公式；
[0039]日时序负荷单元，用于求得区域内综合能源典型日时序负荷曲线；
[0040] 出力时序模型单元，用于求得区域内可再生能源出力时序模型；
[0041] 最优运行策略单元，用于根据所得区域内综合能源典型日时序负荷曲线，W备选 方案中能源供给规划为边界条件，求解典型日综合能源系统最优运行策略；
[0042]计算评估指标单元，用于计算综合能源系统规划设计评估指标，W所求解的典型 日最优运行策略为基础，计算全周期内综合能源系统设计方案的评估指标；
[0043] 备选方案评估单元，用于计算所有备选方案的评估指标，实现对所有备选方案的 评估。
[0044]本发明提供的区域综合能源系统的规划与设计方法，可W得到综合能源系统规划 设计方案的评价指标，该指标充体现综合能源系统的优化运行，因而该指标更加准确和更 具有指导意义，进而选取较好的区域综合能系统的规划设计方案；给出综合能源系统规划 设计的完整思路和方法，通过综合能源系统的运行来指导规划设计，可W更加准确的评估 全周期内综合能源系统指标，确定最优综合能源系统规划设计方案。此外，本发明应用节能 技术和电能替代技术的模型，建立综合能源系统设计方案备选集合，为最优设计方案提供 丰富的备选方案。
【附图说明】
[0045] 图1是本发明实施例提供的区域综合能源系统的规划与设计方法流程图。
[0046]图2是本发明实施例提供的建立区域内电负荷时序模型流程图。
[0047] 图3是本发明实施例提供的建立冷、热负荷时序模型流程图。
[0048]图4是本发明实施例提供的指标计算与方案评估流程图。
【具体实施方式】
[0049]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并不用于 限定本发明。