本發(fā)明涉及儲能優(yōu)化，特別是涉及一種綜合能源微網(wǎng)共享儲能優(yōu)化配置方法、裝置、介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隨著構(gòu)建清潔高效的能源結(jié)構(gòu)成為中國能源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型方向，綜合能源微網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種能量的梯級利用，提高能源的利用率，對于實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型有著重要意義。合理配置儲能裝置可以實(shí)現(xiàn)綜合能源微網(wǎng)中的能量在時(shí)間上的轉(zhuǎn)移，平抑凈負(fù)荷波動，更加有效地消納新能源，但自建儲能裝置投資成本較高，且利用率較低，很難充分發(fā)揮其價(jià)值。將共享經(jīng)濟(jì)與儲能技術(shù)相結(jié)合，可以有效地降低儲能用戶的投資成本，提高儲能裝置的利用率。

2、現(xiàn)有技術(shù)通過考慮日前調(diào)度及新能源場站閑置儲能資源等因素確定了共享儲能容量配置的方案，但各方案僅考慮了電能的共享，沒有考慮到綜合能源微網(wǎng)中多種能量共享的混合儲能配置方案，并且沒有考慮在風(fēng)光出力不確定帶來的風(fēng)險(xiǎn)條件下對于共享儲能容量配置的影響。因此，本發(fā)明提出一種考慮多種能源共享及新能源不確定性的混合共享儲能優(yōu)化配置方法，建立考慮混合儲能配置及綜合能源多微網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行的雙層模型，在實(shí)現(xiàn)多種能源共享的同時(shí)考慮兩個(gè)不同主體的利益最大化，并針對風(fēng)光不確定性帶來的投資風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種綜合能源微網(wǎng)共享儲能優(yōu)化配置方法、裝置、介質(zhì)及產(chǎn)品，考慮了多種能源的共享，提升了能源的利用率。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、一種綜合能源微網(wǎng)共享儲能優(yōu)化配置方法，包括：

4、確定綜合能源微網(wǎng)；所述綜合能源微網(wǎng)包括：多個(gè)微電網(wǎng)和混合共享儲能，所述微電網(wǎng)包括：燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐、光伏機(jī)組、風(fēng)機(jī)、吸收式制冷機(jī)、換熱機(jī)、電制冷機(jī)和用戶側(cè)負(fù)荷，所述用戶側(cè)負(fù)荷包括：冷負(fù)荷、熱負(fù)荷和電負(fù)荷，所述混合共享儲能包括：共享儲能電站和共享儲能熱站；

5、建立所述綜合能源微網(wǎng)的混合共享儲能數(shù)學(xué)模型；所述混合共享儲能數(shù)學(xué)模型包括：第一目標(biāo)函數(shù)和第一約束條件；所述第一目標(biāo)函數(shù)為以混合共享儲能的綜合成本最低為目標(biāo)，決策變量為儲能電站的容量配置和最大充放電功率以及儲能熱站的容量配置和最大充放熱量的函數(shù)；所述第一約束條件包括：儲熱約束以及共享儲能電站荷電狀態(tài)與充放電功率約束；

6、建立考慮風(fēng)光不確定性的條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值模型；所述條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值模型包括：第二目標(biāo)函數(shù)和第二約束條件；所述第二目標(biāo)函數(shù)為以所述綜合能源微網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)成本最低為目標(biāo)，決策變量為var值的函數(shù)；

7、基于所述條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值模型，建立所述綜合能源微網(wǎng)的綜合能源多微網(wǎng)數(shù)學(xué)模型；所述綜合能源多微網(wǎng)數(shù)學(xué)模型包括：第三目標(biāo)函數(shù)和第三約束條件；所述第三目標(biāo)函數(shù)為以綜合能源微網(wǎng)的運(yùn)行成本最低為目標(biāo)，決策變量為燃?xì)廨啓C(jī)的輸出功率、燃?xì)忮仩t的輸出功率、電制冷機(jī)的消耗功率、吸收式制冷機(jī)的輸出功率、換熱機(jī)的產(chǎn)熱功率、從電網(wǎng)的購電功率、綜合能源多微網(wǎng)的購入能量參數(shù)和綜合能源多微網(wǎng)的售出能量參數(shù)的函數(shù)，綜合能源多微網(wǎng)的購入能量參數(shù)包括：綜合能源多微網(wǎng)從混合共享儲能的購電功率、購熱功率、購電狀態(tài)和購熱狀態(tài)；綜合能源多微網(wǎng)的售出能量參數(shù)包括：綜合能源多微網(wǎng)向混合共享儲能的售電功率、售熱功率、售電狀態(tài)和售熱狀態(tài)；所述第三約束條件包括：電力平衡約束、熱功率平衡約束、冷功率平衡約束、余熱鍋爐余熱平衡約束、儲能充放平衡約束、微電網(wǎng)設(shè)備出力上下限約束、從電網(wǎng)購電約束以及微電網(wǎng)與混合共享儲能之間購售約束；

8、以所述混合共享儲能數(shù)學(xué)模型為上層模型，以所述綜合能源多微網(wǎng)數(shù)學(xué)模型為下層模型，得到雙層模型；

9、求解所述雙層模型，得到混合共享儲能的最優(yōu)配置和充放電策略以及所述綜合能源微網(wǎng)的最優(yōu)成本。

10、可選地，所述第一目標(biāo)函數(shù)，包括：

11、

12、

13、cop,s＝cses,s-cses,g-cshs,g+cshs,s-cserve；

14、其中，cb為混合共享儲能的投建維護(hù)成本；s為場景總數(shù)；πs為場景s的概率；cop,s為場景s下綜合能源微網(wǎng)的運(yùn)行成本；cinv,e為共享儲能電站的投建維護(hù)成本；cinv,h為共享儲能熱站的投建維護(hù)成本；為共享儲能電站的功率成本，單位為元/千瓦；為共享儲能電站的最大充放電功率；為共享儲能電站的容量成本，單位為元/千瓦時(shí)；為共享儲能電站的最大容量；ts為混合共享儲能的計(jì)劃使用時(shí)限；mses為共享儲能電站的日均維護(hù)成本；為共享儲能熱站的功率成本；為共享儲能熱站的最大充放熱功率；為共享儲能熱站的容量成本；為共享儲能熱站的最大容量；mshs為共享儲能熱站的日均維護(hù)成本；cses,s為場景s下的共享儲能電站從微電網(wǎng)的購電成本；cses,g為場景s下的共享儲能電站向微電網(wǎng)的售電收益；cshs,g為場景s下的共享儲能熱站向微電網(wǎng)的售熱收益；cshs,s為場景s下的共享儲能熱站從微電網(wǎng)的購熱成本；cserve為場景s下的微電網(wǎng)向混合共享儲能的服務(wù)費(fèi)成本。

15、可選地，所述儲熱約束，包括：

16、

17、uh,abs(t)+uh,relea(t)≤1；

18、eshs(0)≤eshs(t)；

19、

20、其中，eshs(t)為共享儲能熱站在第t時(shí)段的存儲熱量；eshs(t-1)為共享儲能熱站在第t-1時(shí)段的存儲熱量；ηabs,h為共享儲能熱站的充熱效率；qshs,abs(t)為共享儲能熱站在第t時(shí)段的充熱功率；ηrelea,h為共享儲能熱站的放熱效率；qshs,relea(t)為共享儲能熱站在第t時(shí)段的放熱功率；δt為調(diào)度時(shí)段；為共享儲能熱站的最大容量；uh,abs(t)為共享儲能熱站在第t時(shí)段的充熱標(biāo)志；為共享儲能熱站的最大充放熱功率uh,relea(t)為共享儲能熱站在第t時(shí)段的放熱標(biāo)志；eshs(0)為共享儲能熱站的初始存儲熱量；eshs(t)為共享儲能熱站在周期末的存儲熱量；

21、所述共享儲能電站荷電狀態(tài)與充放電功率約束，包括：

22、

23、uabs(t)+urelea(t)≤1；

24、eses(0)≤eses(t)；

25、

26、其中，eses(t)為共享儲能電站在第t時(shí)段的存儲電量；eses(t-1)為共享儲能電站在第t-1時(shí)段的存儲電量；ηabs為共享儲能電站的充電效率；pses,abs(t)為共享儲能電站在第t時(shí)段的充電功率；ηrelea為共享儲能電站的放電效率；pses,relea(t)為共享儲能電站在第t時(shí)段的放電功率；為共享儲能電站的最大容量；uabs(t)為共享儲能電站在第t時(shí)段的充電標(biāo)志；為共享儲能電站的最大充放電功率；urelea(t)為共享儲能電站在第t時(shí)段的放電標(biāo)志；eses(0)為共享儲能電站的初始存儲電量；eses(t)為共享儲能電站在周期末的存儲電量。

27、可選地，所述第二目標(biāo)函數(shù)為：

28、

29、其中，cvar為綜合能源微網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)成本；ε為var值；q為置信水平；s為場景總數(shù)；πs為場景s的概率；為場景s的非負(fù)輔助變量。

30、可選地，所述第二約束條件，包括：

31、

32、其中，為場景s的非負(fù)輔助變量；s為場景總數(shù)；cop,s為場景s下綜合能源微網(wǎng)的運(yùn)行成本；ε為var值。

33、可選地，所述第三目標(biāo)函數(shù)，包括：

34、mincwop,s＝cgrid,g,d+cfuel+cses,g+cshs,g-cses,s-cshs,s+cserve+fx·cvar；

35、其中，cwop,s為場景s下綜合能源微網(wǎng)的總運(yùn)行成本；cgrid,g,d為綜合能源微網(wǎng)從電網(wǎng)的購電成本；cfuel為綜合能源微網(wǎng)的燃料成本；cses,g為場景s下的共享儲能電站向微電網(wǎng)的售電收益；cshs,g為場景s下的共享儲能熱站向微電網(wǎng)的售熱收益；cses,s為場景s下的共享儲能電站從微電網(wǎng)的購電成本；cshs,s為場景s下的共享儲能熱站從微電網(wǎng)的購熱成本；cserve為場景s下的微電網(wǎng)向混合共享儲能的服務(wù)費(fèi)成本；fx為風(fēng)險(xiǎn)偏好系數(shù)；cvar為綜合能源微網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)成本。

36、可選地，所述電力平衡約束，包括：

37、pgt,i(t)+pwt,i(t)+ppv,i(t)+pgrid,i(t)+pses,g,i(t)-pses,s,i(t)-pec,i(t)＝pload,i(t)；

38、其中，pgt,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)的燃?xì)廨啓C(jī)在第t時(shí)段的輸出功率；pwt,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)的風(fēng)機(jī)在第t時(shí)段的輸出功率；ppv,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)的光伏機(jī)組在第t時(shí)段的輸出功率；pgrid,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)在第t時(shí)段從電網(wǎng)的購電功率；pses,g,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)在第t時(shí)段從共享儲能電站的購電功率；pses,s,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)在第t時(shí)段向共享儲能電站的售電功率；pec,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)的電制冷機(jī)在第t時(shí)段的消耗功率；pload,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)在第t時(shí)段的電負(fù)荷；

39、所述熱功率平衡約束，包括：

40、qgb,i(t)+phx,i(t)+qshs,g,i(t)-qshs,s,i(t)＝pheat,i(t)；

41、其中，qgb,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)的燃?xì)忮仩t在第t時(shí)段的輸出功率；phx,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)的換熱裝置在第t時(shí)段的輸出功率；qshs,g,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)在第t時(shí)段從共享儲能熱站的購熱功率；qshs,s,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)在第t時(shí)段向共享儲能電站的售熱功率；pheat,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)在第t時(shí)段的熱負(fù)荷；

42、所述冷功率平衡約束，包括：

43、pec,i(t)ηec+qac,i(t)＝pcold,i(t)；

44、其中，pec,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)的電制冷機(jī)在第t時(shí)段的輸出功率；ηec為電制冷效率；qac,i(t)第i個(gè)微電網(wǎng)的吸收式制冷機(jī)在第t時(shí)段的輸出功率；pcold,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)在第t時(shí)段的冷負(fù)荷；

45、所述余熱鍋爐余熱平衡約束，包括：

46、

47、其中，ηhx為換熱裝置效率；ηac為吸收式制冷效率；γgt為燃?xì)廨啓C(jī)熱電比；ηwhb為余熱鍋爐效率；

48、所述儲能充放平衡約束，包括：

49、

50、其中，n為微電網(wǎng)總數(shù)；pses,relea(t)為共享儲能電站在第t時(shí)段的放電功率；pses,abs(t)為共享儲能電站在第t時(shí)段的充電功率；qshs,relea(t)為共享儲能熱站在第t時(shí)段的放熱功率；qshs,abs(t)為共享儲能熱站在第t時(shí)段的充熱功率；

51、所述微電網(wǎng)設(shè)備出力上下限約束，包括：

52、

53、其中，為燃?xì)廨啓C(jī)的最小輸出功率；為燃?xì)廨啓C(jī)的最大輸出功率；為燃?xì)忮仩t的最小輸出功率；為燃?xì)忮仩t的最大輸出功率；為換熱裝置的最小輸出功率；為換熱裝置的最大輸出功率；為吸收式制冷機(jī)的最小輸出功率；為吸收式制冷機(jī)的最大輸出功率；為電制冷機(jī)的最小輸出功率；為電制冷機(jī)的最大輸出功率；

54、所述從電網(wǎng)購電約束，包括：

55、

56、其中，為微電網(wǎng)從電網(wǎng)的最大購電功率；

57、所述微電網(wǎng)與混合共享儲能之間購售約束，包括：

58、

59、

60、ueg,i(t)+ues,i(t)≤1；

61、

62、uhg,i(t)+uhs,i(t)≤1；

63、其中，為微電網(wǎng)與共享儲能電站的最大交互功率；ueg,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)與共享儲能電站間在第t時(shí)段的購電標(biāo)志；ues,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)與共享儲能電站間在第t時(shí)段的售電標(biāo)志；為微電網(wǎng)與共享儲能熱站的最大交互功率；uhg,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)與共享儲能熱站間在第t時(shí)段的購熱標(biāo)志；uhs,i(t)為第i個(gè)微電網(wǎng)與共享儲能熱站間在第t時(shí)段的售熱標(biāo)志。

64、一種計(jì)算機(jī)裝置，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的綜合能源微網(wǎng)共享儲能優(yōu)化配置方法。

65、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的綜合能源微網(wǎng)共享儲能優(yōu)化配置方法。

66、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任一項(xiàng)所述的綜合能源微網(wǎng)共享儲能優(yōu)化配置方法。

67、根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

68、本發(fā)明公開了一種綜合能源微網(wǎng)共享儲能優(yōu)化配置方法、裝置、介質(zhì)及產(chǎn)品，不僅考慮了多種能源的共享，提升了能源的利用率，還考慮到風(fēng)光出力不確定性對于系統(tǒng)運(yùn)行成本的影響，為投資者在不同的風(fēng)險(xiǎn)厭惡程度下對于投建混合共享儲能容量配置提供了參考。