(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 202210989679.6 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 310014 浙江省杭州市下城区朝晖八 区华电弄 1号 申请人 天津大学 (72)发明人 倪筹帷　赵波　张雪松　林达　 陈哲　李志浩　汪湘晋　章雷其　 马瑜涵　王从善　穆云飞　贾宏杰　 (74)专利代理 机构 浙江翔隆专利事务所(普通 合伙) 33206 专利代理师 张建青 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 园区综合能源系统电气冷热多能流联合优 化方法 (57)摘要 本发明公开了一种园区综合能源系统电气 冷热多能流联合优化方法。 本发 明的联合优化方 法包括以下步骤： 步骤1、 建立由冷热电三联供系 统、 热泵机组、 光伏机组、 电制冷机和电/冷/热储 能装置组成的园区综合能源系统的电气冷热多 能流模型和碳流模型； 步骤2、 根据步骤1建立的 电气冷热多能流模型和碳流模型， 建立考虑碳排 放的园区综合能源系统电气冷热多能流 ‑碳流双 层优化模型， 根据园区综合能源系统的电、 热、 冷 负荷的需求进行优化。 本发明能够在只造成5％ 的运行成本增加的前提下 降低园区综合能源系 统约20％的碳排放， 并且可以对园区综合能源系 统内部碳流 分布进行优化， 提升园区综合能源系 统的环保性。 权利要求书4页 说明书11页 附图9页 CN 115293446 A 2022.11.04 CN 115293446 A 1.园区综合能源系统电气冷热多能流联合优化方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1、 建立由冷热电三联供系统、 热泵机组、 光伏机组、 电制冷机和电/冷/热储能装置 组成的园区综合能源系统的电气冷热多能流模型和碳 流模型； 步骤2、 根据步骤1建立的电气冷热多能流模型和碳流模型， 建立考虑碳排放的园区综 合能源系统电气冷热多能流 ‑碳流双层优化模型， 根据园区综合能源系统的电、 热、 冷负荷 的需求进行优化。 2.根据权利要求1所述的园区综合能源系统电气冷热多能流联合优化方法， 其特征在 于， 所述步骤1中， 借助能量枢纽建立园区综合能源系统的电气冷热多能流模型。 3.根据权利要求2所述的园区综合能源系统电气冷热多能流联合优化方法， 其特征在 于， 能量枢纽模型的矩阵形式为： 式中： Ps1,t、 Ps2,t、 Ps3,t分别为电、 热、 冷储能装置的充放能功率； PPV为光伏机组出力； Pe,t、 Pg,t分别为t时刻的电、 气能源供应功率； c1、 c2分别为分配给电负荷和热泵的电能分配 系数； ηCCHP、 α1、 α2分别为CCHP的发电效率、 热电比和冷电比； βHP为HP的发热效率； βEC为EC的 制冷效率； Le,t、 Lh,t、 Lc,t分别表示t时刻的电负荷、 热负荷、 冷负荷大小。 4.根据权利要求2所述的园区综合能源系统电气冷热多能流联合优化方法， 其特征在 于， 所述碳流模型的建立过程如下： 园区综合能源系统的输入为从外网购入的 电能和天然气， 根据碳流相关定义， 输入侧 的碳排放量如下所示： Re,t＝Pe,tρe,t  (2) Rg,t＝Pg,tρg,t  (3) 式中： Re,t、 Rg,t分别为t时刻购电、 购气所带来的碳排放量； ρe,t、 ρg,t分别为外部供应的 电能和天然气的碳 流密度； Pe,t、 Pg,t分别为t时刻的电、 气能源供应功率； 设备的碳 流模型满足设备的输入和输出的碳 流守恒， 各设备的碳 流模型如下 所示： 其中： 式(4) ‑(6)为CCHP机组的碳流模型； 式(7)为HP的碳流模型； 式(8)为EC的碳流模 型；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115293446 A 2分别为t时刻CCHP机组产出的电能的功率及其对应的碳流密度； 分别为t时刻CCHP机组供热的功率及其对应的碳流密度； 分别为t时刻 CCHP机组制冷的功率及其对应的碳流密度； 分别为t时刻HP的电功率及其对应碳 流密度； 分别为t时刻HP供热的功率及其对应碳流密度； 分别为t时刻EC 的电功率及其对应碳流密度； 分别为t时刻EC供冷的功率及其对应碳流密度； α1、 α2 分别为CCHP的热电比和冷电比； 园区综合能源系统的输出为电、 热、 冷负荷， 其 碳流密度如下式所示： 其中： ρLe,t、 ρLh,t、 ρLc,t分别为电、 热、 冷负荷的碳流密度； X1、 X2、 X3分别为电、 热、 冷储能 装置的0‑1变量， 当储能装置放电时为1， 充电时为0； ρPV为光伏机组碳势， PPV,t为t时刻光伏 机组出力； ρs1,t、 ρs2,t、 ρs3,t分别为电、 热、 冷储能装置放能时的碳势； Ps1,t、 Ps2,t、 Ps3,t分别为 电、 热、 冷储能装置的充放能功率； 式(2)‑(11)共同组成园区综合能源系统的碳 流模型。 5.根据权利要求1所述的园区综合能源系统电气冷热多能流联合优化方法， 其特征在 于， 所述步骤2包括： 1)建立考虑经济性成本的园区综合能源系统能流层优化模型； 2)建立考虑碳排放成本的园区综合能源系统碳 流层优化模型。 6.根据权利要求5所述的园区综合能源系统电气冷热多能流联合优化方法， 其特征在 于， 所述步骤2第1)步的具体内容包括： 能流层优化模型对园区综合 能源系统 的电气冷热多能流进行优化， 在满足系统运行约 束条件下， 实现最小的运行成本； 能流层优化模型的目标函数如下 所示： min f1＝Com+Cele+Cgas  (12) 式(12)‑(15)为模型的目标函数； Com、 Cele、 Cgas分别为园区综合能源系统的设备运维成 本、 购电成本、 购气成本； ωk为设备k的单位容量运维成本， k∈Ω， Ω为CCHP、 HP、 EC组成的 设备集合； Pk,t表示设备k在t时刻的电功率； λe,t为t时刻的电价； λg为天然气价格； Pe,t、 Pg,t 分别为t时刻的电、 气能源供应功率。 7.根据权利要求6所述的园区综合能源系统电气冷热多能流联合优化方法， 其特征在权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115293446 A 3