(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 202210749524.5 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 中国能源建 设集团江苏省电力设计 院有限公司 地址 211102 江苏省南京市江宁区苏源大 道58-3 (72)发明人 钱康　晏阳　朱东升　许一航　 许文超　朱俊澎　王欣怡　耿路　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 范青青 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种综合能源系统网格划分方法、 装置及存 储介质 (57)摘要 本发明公开了一种综合能源系统网格划分 方法、 装置及存储介质， 属于综合能源系统规划 技术领域， 首先采用基于改进k ‑means聚类的能 源网格划分方法形成初始网格布局， 其次采用考 虑负荷特性的能源网格修正方法形成最终网格 布局， 最后通过基于专家权重的模糊理想决策方 法选出最优能源网格数量方案， 通过该方法对能 源网格进行划分， 可 以有效降低每个网格的冷、 热、 电负荷峰谷差率以及网格整体的负荷峰值， 进而降低综合能源站及其管网的容 量投资成本 。 权利要求书3页 说明书14页 附图5页 CN 115146502 A 2022.10.04 CN 115146502 A 1.一种综合能源系统网格划分方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 根据预设的能源网格大小确定待规划区域的能源网格划分数量； 采用k‑means聚类算法对待规划区域内的负荷点进行初始聚类， 生成初始能源网格； 考虑预测得到待规划区域电、 热、 冷的最大负荷密度和最小负荷密度， 对所生成的初始 能源网格进行修 正。 2.根据权利要求1所述的综合 能源系统网格划分方法， 其特征在于， 所述 能源网格划分 数量采用如下公式计算获取： 式中： n为所确定的能源网格划分数量； int[ ]为向上取整函数， S为规划区域的面积， rmax和rmin分别表示能源网格最大和最小的划定范围。 3.根据权利要求1所述的综合能源系 统网格划分方法， 其特征在于， 采用k ‑means聚类 算法对待规划区域内的负荷点进行初始聚类， 生成初始能源网格的方法包括： 以待规划区域每个负荷点为圆心、 预设的半径构建圆形区域， 预设能源网格内负荷点 个数为约束值M， 判断该圆形区域能源网格的领域能源网格内的负荷点个数是否大于约束 值M： 若是， 则将该负荷点加入集合C中； 若不是， 再对下一个负荷点的领域进行判断， 最终得 出集合C中的负荷点个数； 若集合C中负荷点个数小于能源网格划分数量， 则减小约束值M之后重新执行上述步 骤， 并重新确定集 合C中负荷点个数； 若重新确定的集合C 中负荷点个数大于能源网格划分数量， 则在集合C中选择邻域密度 最大的负荷点作为第一个初始聚类中心点c1； 在集合C中寻找离c1最远的负荷点作为第二个初始聚类中心点c2； 在集合C中寻找离c1 和c2距离之和最 大的负荷点c3为第三个初始聚类中心点， 以此类推， 直至聚类中心点个数等 于能源网格划分数量。 4.根据权利要求1所述的一种综合能源系统网格划分方法， 其特征在于， 考虑预测得到 待规划区域电、 热、 冷的最大负荷密度和最小负荷密度， 对所生成的初始能源网格进 行修正 包括： 获得每个能源 网格内部的冷热点负荷特性， 计算每个小地块负荷中心与聚类中心点的 负荷加权因子 ωij； 计算各负荷点到各聚类中心点之间的负荷加 权距离ωijdij， 并且把每个小地块归入到 加权距离最小的能源网格内； 若负荷点加入新的能源 网格后使新的能源 网格总负荷超过网格容量约束范围， 或者原 来的能源网格负荷未达 到网格容 量约束范围， 则该负荷点 仍归入原先的能源网格内； 重复上述 步骤直到每 个能源网格内的小地 块不再变动。 5.根据权利要求4所述的一种综合能源系统网格划分方法， 其特征在于， 所述负荷加权 因子的计算公式如下： ωij＝ωij,eωij,hωij,c权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115146502 A 2式中： ωij,e、 ωij,h、 ωij,c分别是仅考虑能源网格内电、 热、 冷负荷特性时， 小地块负荷 中心点j与能源网格聚类中心点i之间的负荷加权因子； 当小地块负荷中心点j不属于聚类 中心点i所属的能源网格划分范 围时， δij,e、 δij,h、 δij,c分别为小地块负荷中心点j加入聚类 中心点i所属能源网格范围内时的整体电、 热、 冷负荷峰谷差， δbj,e、 δbj,h、 δbj,c分别是负荷中 心点j离开原来所属能源网格b后的整体电、 热、 冷峰谷差； 否则， 即为能源网格i本身的电、 热、 冷负荷峰谷差； δk,e、 δk,h、 δk,c分别为能源网格k划分范围内整体的电、 热、 冷负荷峰谷差； γ为电、 热、 冷负荷加权因子的放大系数； Ns为聚类中心点个数。 6.根据权利要求1所述的一种综合能源系统网格划分方法， 其特征在于， 在初始网格聚 类完成之后， 关注每 个能源网格划分后的负荷总量： 若每个能源网格的负荷总量没有超出能源网格约束容 量， 则进行 下一步后置处 理； 若聚类过程中某个能源 网格的负荷总量超出能源 网格约束容量， 则将其中一个或几个 边界负荷点划分至 离该能源网格最近的尚有负荷容 量裕度的相邻能源网格之中； 若聚类过程中相邻能源网格中并无负荷容量裕度， 则按增加聚类点个数重新进行聚 类。 7.根据权利要求6所述的一种综合能源系统网格划分方法， 其特征在于， 所述 能源网格 约束容量的确定方法包括： 将待规划区域电、 热、 冷最大负荷密度与最大能源网格划分面积的乘积作为能源网格 电、 热、 冷负荷容量的上限， 将电、 热、 冷最小负荷密度与最小能源网格划分面积的乘积作为 能源网格电、 热、 冷负荷容 量的下限； 所述能源网格约束容 量满足： 式中： Pmin,e、 Pmin,h、 Pmin,c分别为电、 热、 冷负荷在待规划区域内的最小负荷密度， Pmax,e、 Pmax,h、 Pmax,c分别为电、 热、 冷负荷在待规划区域内的最大负荷密度， Pe、 Ph、 Pc分别为能源网权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115146502 A 3