(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 202211347153.4 (22)申请日 2022.10.31 (71)申请人 杭州电子科技大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街 (72)发明人 于模江　曾平良　刘佳　李亚楼　 唐早　 (74)专利代理 机构 杭州君度专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33240 专利代理师 朱月芬 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种考虑双重不确定性的综合能源站-网协 同规划方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑双重不确定性的综 合能源站 ‑网协同规划方法。 本发明方法既考虑 风电的不确定性又考虑规划者的风险偏好因素， 将综合能源站与能源传输网络协同规划， 有利于 提高系统的可靠性， 提高系统抵御恶劣场景的能 力； 通过定义 “风险偏好参数 ”的大小， 可以控制 系统在经济性与鲁棒性之间的权重。 该方法能兼 顾经济性和鲁棒性， 利用考虑双重不确定性的综 合能源站与能源传输网络的协同规划， 规划方案 可灵活输出为经济性和鲁棒 性的综合 最优方案 。 权利要求书5页 说明书13页 附图2页 CN 115545340 A 2022.12.30 CN 115545340 A 1.一种考虑双重不确定性的综合能源站 ‑网协同规划方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 步骤一： 获取风电机组一年内的风电出力数据， 采用聚类算法得到风电机组夏季风大、 夏季风小、 过渡季风大、 过渡季风小、 冬季风大和冬季风小六个典型日的典型 出力场景； 步骤二： 获取规划年内综合能源站 的夏季、 过渡季和冬季的典型日负荷曲线和综合能 源站‑网规划的相关参数， 所述的相关参数包括线路/管道传输上限、 线路/管道投资成本、 设备转换效率、 设备额定容 量、 设备投资成本和设备运行寿命； 步骤三： 建立 考虑双重不确定性的综合能源站 ‑网协同规划模型； 根据实际情况从不同能量类型的多节点能源传输网络中选取不同节点连接综合能源 站； 能源传输网络的节点上可以配置不同能源类型 的电源， 综合能源站内配置不同容量的 能源转换设备、 能源 存储设备； 采用区间表示风电出力的不确定性， 其中风电机组出力的预测值为步骤一中获取的风 电机组典型日数据； 引入 “风险偏好参数 ”来表征规划 者的风险不确定性， 通过目标函数和 约束建立综合能源站 ‑网协同规划模型， 该模型以总成本最小为目标函数， 所述的总成本包 括线路投资成本、 管道投资成本、 综合能源站设备投资成本和系统的运行成本； 约束 条件包 括节点能量平衡约束、 发电机/天然气源约束、 线路功 率/管道流量约束、 综合能源站内能量 守恒约束、 设备 出力上下限约束和储能设备约束； 步骤四： 将步骤三建立的综合能源站 ‑网协同规划模型， 采用列约束生成算法将其分解 为主问题与子问题交替迭代 求解， 采用MATLAB中的YALMIP 优化工具箱调用GUROBI求解器进 行综合能源站 ‑网规划模型 的求解； 求解结果作为综合能源站的设备容量规划结果和能源 传输网络的扩展规划结果， 并输出在不同 “风险偏好 参数”下的总成本费用。 2.根据权利要求1所述的一种考虑双重不确定性的综合能源站 ‑网协同规划方法， 其特 征在于， 综合能源站 ‑网协同规划模型的目标函数表达式为： 式中： 为新建线路的投资成本等年值； 为天然气管道 的投资成本等年值； 为 气体压缩机的投资成本等年值； Ceh为综合能源站内设备投资成本等年值； Cgen和Cgas分别为 发电机和天然气源的年 运行成本； (1)线路投资成本： 式中： 为待建线路l待建与否的0 ‑1变量； 为第l条新建输电线路投资成本； LCe为待 建的输电线路集 合； τl表示待建线路l的运行寿命； r为贴现率； R为固定资产残值 率； (2)管道投资成本： 式中： 和 分别表示为第l条新建管道和气体压缩机待建与否的0 ‑1变量； 和 分别表示 为第l条新建管道和气体压缩机投资成本； LCg为待建的天然气管道集 合；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115545340 A 2(3)综合能源站设备投资成本： 式中： N表示为综合能源站的总数； Ω∈{ CHP、 CERG、 HP、 HS、 CS、 WT}表示为综合能源站内 设备类型的集合； dev表 示为综合能源站内任意一种类型设备； Ndev表示为综合能源站内dev 类型设备的容 量总数； 表示第i个综合能源站内dev类型设备第j种容 量的单位投资成 本； 表示为第i个综合能源站的dev类型设备第j种容量待建与否的0 ‑1变量； 表示为 综合能源站的dev类型设备第j种容量的上限； τdev表示为综合能源站的dev类型设备的运行 寿命； (4)运行成本： 式中： ws表示场景总数； Psro表示场景s出现的概率； BUSe、 BUSg分别表示连接在能源传输 网络上发电机和天然气源的节点集合； 和 分别表示为连接在节点b上的发电机 组和天然气源的单位成本； 和 分别表示为 连接在节点b上的发电机组和天然气源在 场景s下t时刻的实际出力。 3.根据权利要求2所述的一种考虑双重不确定性的综合能源站 ‑网协同规划方法， 其特 征在于， 约束条件包括节点能量平衡约束、 发电机/天然气源约束、 线路功率/管道流量约 束、 设备出力上下限约束、 储能设备约束和综合能源站内能量平衡约束； 具体约束如下： (1)节点能量平衡约束： 式中： 表示为连接在节点b上的风电机组在场景s下t时刻的实际出力； L1b和L2b分 别表示为以节点b为起点和终点的线路或管道的集合； 和 分别表示为场景s下t时刻 线路和管道上的功率； 若节点b上连接有综合能源站则 和 分别表示为场景s下t时刻 下综合能源站的电输入和气输入， 若该节点未连接综合能源站则 和 分别表示为场 景s下t时刻的电负荷和气负荷； (2)发电机 /天然气源约束： 式中： 和 分别表示为连接在节点b上的发电机组的出力下限和出力上限； 和 分别表示为连接在节点b上 的天然气源的出力下限和出力上限； 表示为连接在节权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115545340 A 3