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2如何实现规划建设与运行策略的联合优化?
考虑冷热电负荷平衡的主动配电系统综合供能规划模型基本架构如图3所示。
规划模型中所含决策变量分为规划建设决策变量与运行策略制定变量两类:
1)规划建设决策变量大多数是0-1变量,主要包括:变电站新建与扩容的决策xSUB, CCHP在区域D建设机组选型d是否投建xd,DCCHP,供暖燃气锅炉在区域D建设机组选型d是否投建xd,DGHB等。由于电制冷空调的不存在机组选型问题,所以定义为连续变量xDAC。
2)运行策略变量大多数是连续变量,主要包括:场景s下变电站向上级购电功率gsSUB、CCHP发电出力gsCCHP,供冷期电空调的制冷功率qcAC,CCHP制冷功率qcCCHP,供热期燃气锅炉制热功率qhGHB,CCHP制热功率qhCCHP等。在运行策略方面,通过过渡期(s=t)、供冷期(s=c)和供暖期(s=h)的典型负荷来衡量日常运行的经济性,同时在模型中加入一组夏季即供冷期的极端负荷场景(s=e)数据,从而保证规划结果在极端情况下的可靠性。
另外,目标函数也综合考虑了规划建设经济性、运行策略经济性和能源供给可靠性因素。因此,可以实现规划建设决策与运行策略的联合优化。
3如何建立具体的数学模型?
规划建模的整体目标为:在规划期内,区域内用于供应冷、热、电的各类能源设备的规划建设成本与运行成本之和最小。因此,目标函数被划分为规划建设成本、规划期内运行成本和未供给负荷成本三部分。约束条件主要包括电、冷、热负荷平衡(划分不同时期),CCHP建模及约束(燃气→电、冷、热),供暖燃气锅炉(燃气→热负荷),电空调(电→冷负荷),变电站(从外部购电)等。
下面以CCHP机组为例说明具体建模方法。
首先,考虑CCHP燃烧燃气形成电、冷、热供给的过程,主要包括燃料燃烧、发电出力、排出烟气和缸套冷却水的可利用余热、溴化锂制冷机组等相关约束。
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