(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211124363.7 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区回龙观朱辛庄 北农路2号 (72)发明人 曾博　李伟康　张常昊　穆宏伟　 (74)专利代理 机构 北京思睿峰知识产权代理有 限公司 1 1396 专利代理师 高攀　赵爱军 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种综合能源微网的规划模型构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种综合能源微网的规划模 型构建方法， 包括： 获取基础参数； 通过多目标最 优规划理论建立计及能源供应者和农业生产的 综合能源微网的规划模型； 将基础参数代入至第 一模型中， 以综合能源微网自治成本最小化为目 标， 对第一模型进行求解， 输出在各设备自治成 本最小时综合能源微网中各设备的容量配置方 案； 将基础参数代入至第二模型中， 以综合能源 微网二氧化碳减排量最大化为目标， 对第二模型 进行求解， 输出在碳减排量最大时综合能源微网 中各设备的容量配置方案。 可见， 本发明通过充 分将农业生产中产生的大量生物质能作为能源 供应者产能动力， 实现了农业生产和能源供应者 之间的更加合理的生产和消费互补性， 降低系统 的自治成本和碳 排放量。 权利要求书3页 说明书19页 附图3页 CN 115471074 A 2022.12.13 CN 115471074 A 1.一种综合能源微网的规划模型构建方法， 适于在计算设备中执行， 所述综合能源微 网包括能源供应者和能源消费者， 所述能源消费者包括种植业、 畜牧业和居民， 所述种植业 和所述畜牧业产出生物质能， 所述方法包括： 获取基础参数； 通过多目标最优规划理论建立计及能源供应者和农业生产的综合能源微网的规划模 型， 所述模型包括第一模型和 第二模型， 所述第一模型包括第一目标函数和第一约束 条件， 所述第二模型包括第二目标函数和第二约束条件； 将所述基础参数代入至所述第一模型中， 以综合能源微网自治成本最小化为目标， 对 所述第一模型进 行求解， 输出在各设备自治成本最小时综合能源微网中各设备的容量配置 方案； 将所述基础参数代入至所述第 二模型中， 以综合 能源微网二氧化碳减排量最大化为目 标， 对所述第二模型进行求解， 输出在碳减排量最大时综合能源微网中各设备 的容量配置 方案； 其中， 所述第一目标函数包括： min  F1＝Cinv+Copt+CDR‑CBT， 式中， F1表示综合能源微网的 自治成本， Cinv表示系统初始投资 成本， Copt表示系统运行维护成本， CDR表示能源供应者针对 能源消费者的需求响应成本， CBT表示生物质能处 理成本； 其中， 所述第二目标函数包括： 式中， F2表示综 合能源微网碳减排量， △t表示时间间隔， T表示周期， EC02表示处理农作物秸秆和畜禽 粪便后减少的碳 排放量， 表示沼气碳 排放系数， 表示每时刻沼气机组产生的沼气。 2.如权利要求1所述的方法， 其中， 所述第一目标函数包括： 式中， Mi表示设备容量， 表示设备i的单位容量年固定维护成本， μ表示设备年折现 率， y表示项目寿命年， 表示设备i 的单位容量年固定维护 成本， 表示第j种农作物秸 秆或畜禽补贴金额， Yj表示第j种农作物秸秆或畜禽总量。 3.如权利要求1所述的方法， 其中， 所述农业系统包括种植业和畜牧业， 所述第一约束 条件包括能源功 率平衡约束、 能源生产设备出力约束、 储能约束、 储能设备充放能源功 率约 束、 能源消费者负荷补偿成本约束、 沼气产出率约束、 进入沼气机组的物料约束、 沼气机组 热平衡约束、 种植 业用能约束、 畜牧业用能约束和各能源的负荷约束中的一种或多种。 4.如权利要求3所述的方法， 其中， 所述能源功率平衡约束包括电功率平衡约束、 热功 率平衡约束和气功率平衡约束； 电功率平衡约束包括： PtWT+PtPV+PtCHP+PtES,dch＝Ptload+PtEB+PtES,ch 热功率平衡约束包括： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115471074 A 2气功率平衡约束包括： 式中， PtWT表示分布式风电机组输出功率， PtPV表示分布式光伏发电机组输出功率， PtCHP 表示热电联产机组输出电功率， PtES,dch表示电储能放电功率， Ptload表示为t时刻各类用户电 负荷， PtEB表示电锅炉需要的电功率， PtES,ch表示电储能设备充电功率， 表示热电联产机 组输出热功率， 表示电锅炉输出电功率， 表示热储能设备放热功率， 表示供 给沼气机组的热功率， 表示为t时刻综合能源微网各类用户热负荷， 表示热储能充 热功率， 表示沼气机组产生沼气功率， 表示气储能设备放气功率， 表示热电 联产机组需要的热功率， 表示为t时刻综合能源微网各类用户气负荷， 表示气储能 设备充气功率。 5.如权利要求3或4所述的方法， 其中， 所述能源生产设备出力约束包括热电联产系统 出力约束和电锅炉出力约束； 热电联产系统出力约束包括： 电锅炉出力约束包括： 式中， ut表示时刻热电联产机组处于开启或关闭状态的0 ‑1变量， 分别表 示热电联产机组电输出功率的上、 下限， PtCHP表示热电联产机组电功率， 分 别表示热电联产机组热输出功率的上、 下限， 表示热电联产机组热功率， QEB,min表示电 锅炉的最小输入量， 表示电锅炉放热功率， QEB,max表示电锅炉的最大输入量。 6.如权利要求3 至5中任一项所述的方法， 其中， 所述储能约束包括： 式中， MES,min、 MES,max分别表示电储能的最大配置容量和最小配置容量， 表示电储能 设备容量， MHS,min、 MHS,max表示气储能的最大配置容量和最小配置容量， 表示热储能设 备容量， MQS,min、 MQS,max分别表示气储能的最大配置容量和最小配置容量， 表示气储能设 备容量。 7.如权利要求3 至6中任一项所述的方法， 其中， 所述储能设备充放能源功率约束包括： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115471074 A 3