(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 202111500088.X (22)申请日 2021.12.09 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司杭州供电 公司 地址 310016 浙江省杭州市上城区解 放东 路59号 申请人 浙江大学 (72)发明人 覃洪培　陈琳　万灿　徐航　 王骏海　祝春捷　尹建兵　徐川子　 赵乐冰　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 万尾甜　韩介梅 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01)G06Q 40/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 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 (57)摘要 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 。 权利要求书5页 说明书13页 附图1页 CN 114493085 A 2022.05.13 CN 114493085 A 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.Fi(xe,xh,xs)＝0,i＝1,2,...,m Gj(xe,xh,xs)≥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； Cinv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Fi及不等式约束Gj， 其中等式约束 个数以m表 示， 不等式约束个数以n表 示； xe， xh及xs分别代表电、 热系统及 储能设施的相关决 策变量； Tw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： 式中： 分布式发电机组的运行成本用二次函数表示， aCGU， bCGU以及cCGU分别为成本函数 的二次项系数、 线性项系数以及常数项； σCHP， σPV以及σGB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； Cinv和 代表储能建设成本和运行成本； cBESS， cFESS以 及cTSS分别表示电池、 飞轮以及 热储装置的单位容量成本系数； εBESS， εFESS以及 εTSS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； mBESS， mFESS以及mTSS分别代表各个储 能系统的运行维护成本系数； NBESS， NFESS以及NTSS分别表示电池储能系统、 飞轮储能系统及热权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114493085 A 2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； 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； Pj,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； PtEX,e和PtEX,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 λgas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BES S、 飞轮储能约束FES S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； γself,γch,γdis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ωr分别 表示飞轮转速的上下限； βself和βch/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； Ek,t是蓄热罐k在t时刻的蓄热状； ξch和 ξdis分别表示蓄热 罐的蓄热/放热效率； 多能设备运行约束为： 权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114493085 A 3