CN107784382A - 基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法，包括：选取多个能源路由器的位置和拟设能量单元，建立能源互联网的规划模型；为所述多个能源路由器中的能量单元建立基础供能模型，其中，所述能量单元包括可再生能源发电单元，冷热电联产机组，热电转换单元，气热转换单元，以及储能单元中的一种或多种；根据预设周期内的历史数据和所述基础供能模型计算所述各能量单元的产能参数；根据预设的目标函数和约束条件以及所述产能参数求解所述规划模型。该方法能够确定电‑热联合系统中各设备的最优容量配置、最优能量调度，实现产能侧的可再生能源利用和多能互补，提高供能的清洁性、灵活性和可靠性，以及系统的可靠性和经济性。

Description

基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法

技术领域

本申请涉及能源互联网规划技术领域，尤其涉及一种基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法。

背景技术

随着大规模开发利用化石能源带来的能源危机、环境危机凸显，建立在化石能源基础上的电力工业面临重大挑战。国内外已经认识到，解决能源可持续发展的技术路线包含两方面：一是发展可再生能源，二是节能。由于以下四个方面的驱动力：(1)适应高渗透率可再生能源发展，推动能源生产方式的革命、构建未来可持续能源供应体系；(2)适应政府节能减排管制规定，推动能源消费革命；(3)适应国家电改需求，利用互联网技术与思维，激活售电市场、实现开放服务；(4)适应分布式电源、电动汽车的发展，推动智慧能源产业升级，能源互联网获得广泛关注，它以电力网为基础，利用可再生能源技术、智能电网技术及互联网技术，融合电力网、天然气网、热网等多能源网及电气化交通网，形成多种能源高效利用和多元主体参与的能源互联共享网络，消纳高渗透率可再生清洁能源，并激活新的商业模式。

用户侧的能源互联网作为能源互联网的重要组成方式，其以电能、热能为能源消费端，以能源路由器为能量优化调度控制中心，实现一次能源侧多种能源的有效、合理、环保利用，满足用户侧的多样性需求，支撑配电网、市政供热网络的安全、稳定运行。举例而言，新疆地区电力充足，因此鼓励居民用电，甚至还会给予奖励；但江苏、浙江等东部地区用电则相对紧张，偶尔还会拉闸限电。但其实浙江等地的工厂也自建发电系统，只是并非满负荷运转，仅用来满足本企业之需，并没有发挥应有的效能。这些自发电工厂自身既是能源消费端又是能源供给端，可以作为能源路由器与其他能源路由器相连建立能源互联网，这些工厂发出的多余电量完全可以像股票一样自由交易给办公楼、居民楼、超市这样的能源消费端，而其他这样就可以实现能源的优化配置，发挥现有发电设备的效能，同时也可以大大减少特高压建设等电力远距离传输所带来的高额成本。

目前，对于能源互联网的研究主要有以下2个技术：

(1)山东大学控制科学与工程学院的赵峰公布了一种冷热电联供系统的三级协同整体优化方法，第一级优化运用离散粒子群算法，以年一次能源利用率最高为目标，求解最优设备选型问题；第二级优化采用粒子群算法，以年CO2排放量最少为目标，求解最优设备容量问题；第三级优化采用粒子群算法，以年运行成本最低为目标，求解最优运行参数问题。但该方法只考虑了以天然气作为一次能源的内燃机三联供机组，没有考虑到可再生能源的融入，无法实现产能侧的可再生能源利用和多能互补，供能的清洁性、灵活性和可靠性都较差。

(2)广东工业大学自动化学院的熊焰公布了考虑不同费率结构和风能、太阳能、天然气、储能互补发电的冷、热、电联供优化协调模型。其考虑了冷能、热能和电能的联合供应以及电能和天然气具有不同的费率结构及其季节性差异。针对夏季和冬季费率结构的不同，采用不同的协调策略：夏季采取减少峰值购电量来减少购电成本，而冬季则以保持联络线的功率稳定为约束。所构建的多种能源形式互补发电优化模型，采用冬、夏季典型负荷模型以及发电机三阶效率模型，精确地模拟发电热效应；以购电和天然气的总成本作为目标函数，约束条件包含冷热电负荷平衡、联络线功率及各设备出力特性等。但是该方法仅针对单个能源路由器内系统运行的优化协调，没有考虑多个能源路由器之间的能源如何交换。同时，该模型无法解决可再生能源消纳和功率波动的问题。

综合现有发明，国内针对用户侧能源互联网规划的发明很少，大部分仅对单个分布式能源系统进行规划或调度研究，同时，多种能源载体(热电冷)之间的能量转换和能源存储环节薄弱，限制了可再生能源的接入和消纳以及供能可靠性和经济性的进一步提高。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本申请的一个目的在于提出一种基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法，可以确定电-热联合系统中各设备的最优容量配置、最优能量调度，以及确定各能源路由器间的热网连接方式和电网连接方式，融合以可再生能源作为输入的风机、光伏等产能单元，从而实现产能侧的可再生能源利用和多能互补，能够提高供能的清洁性、灵活性和可靠性，以及系统的可靠性和经济性。

为达到上述目的，本申请实施例提出的基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法，包括：选取多个能源路由器的位置和拟设能量单元，建立能源互联网的规划模型；为所述多个能源路由器中的能量单元建立基础供能模型，其中，所述能量单元包括可再生能源发电单元，冷热电联产机组，热电转换单元，气热转换单元，以及储能单元中的一种或多种；根据预设周期内的历史数据和所述基础供能模型计算所述各能量单元的产能参数；根据预设的目标函数和约束条件以及所述产能参数求解所述规划模型。

为达到上述目的，本申请实施例提出的基于能源路由器的用户侧能源互联网，由多个能源路由器通过电网和/或热网相连组成，所述能源路由器包括可再生能源发电单元、冷热电联产机组、储电储热单元、电热转换装置以及气热转换装置。

进一步地，所述可再生能源发电单元包括风机发电装置和/或光伏发电装置，所述冷热电联产机组的原动机为内燃机或微燃机，所述电热转换装置是电锅炉，所述气热转换装置是燃气锅炉。

本申请的实施例通过将能源路由器联网建立规划模型，并通过设置目标函数和约束条件，结合能量供需的历史数据和能量单元的基础供能模型对规划模型进行求解，进而得到能源互联网规划所需的参数，可以确定电-热联合系统中各设备的最优容量配置、最优能量调度，以及确定各能源路由器间的热网连接方式和电网连接方式，融合以可再生能源作为输入的风机、光伏等产能单元，从而实现产能侧的可再生能源利用和多能互补，能够提高供能的清洁性、灵活性和可靠性，以及系统的可靠性和经济性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提出的基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法的流程示意图；

图2是本申请一实施例的基于用户侧规划的能源互联网的结构示意图；

图3是本申请一实施例的基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本发明围绕用户侧能源互联网技术的内涵，单个能源路由器的产能单元(含转换单元)包括主电网购电、热电联产机组(内燃机或微燃机)、风机、光伏、锅炉(燃气锅炉或电锅炉)，储能单元可以包括储热和储电，用能单元包括电和热两种载体，未来也可能有电、热、冷等多种载体。本发明提出的基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法，充分挖掘和利用不同能源之间的互补替代性，实现各类能源由能源至负荷的全环节、全过程协同优化设计。在规划过程中很多设备的设置、连接、配置参数等需要确定，本申请的方法可以通过建立数学规划模型求解这些规划所需的参数，从而实现完整的协同优化设计。

图1是本申请一实施例提出的基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：

步骤101，选取多个能源路由器的位置和拟设能量单元，建立能源互联网的规划模型。

每个具有能源使用需求和能量输出功能的社区(例如工厂、超市、居民区等)都可以作为一个能源路由器与其他能源路由器进行能源交换，多个能源路由器之间的能源传输途径可以有热网和电网。在建立能源互联网的规划模型时，先拟定多个能源路由器的位置和每个能源路由器中拟设的能量单元。

步骤102，为所述多个能源路由器中的能量单元建立基础供能模型。

其中，所述能量单元可以包括可再生能源发电单元，冷热电联产机组，热电转换单元，气热转换单元，以及储能单元等中的一种或多种。

步骤103，根据预设周期内的历史数据和所述基础供能模型计算所述各能量单元的产能参数。

将历史数据带入到基础供能模型中可以求解得到各能量单元的产能效率等产能参数。

步骤104，根据预设的目标函数和约束条件以及所述产能参数求解所述规划模型中的规划参数。

预设的目标函数和约束条件可以通过线性数学表达式来表示，通过将目标函数和约束条件与产能参数结合对规划模型进行求解，得到规划模型中的未知参数，例如各能源路由器内的各设备的最优配置容量、典型日的调度计划、各能源路由器间的热网和电网的连接方式以及各段线路的额定容量等。进而可以根据各段线路的额定容量确定导线选型和管网选型。

本申请的实施例通过将能源路由器联网建立规划模型，并通过设置目标函数和约束条件，结合能量供需的历史数据和能量单元的基础供能模型对规划模型进行求解，进而得到能源互联网规划所需的参数，充分挖掘和利用不同能源之间的互补替代性，实现各类能源由生产至消纳的全环节、全过程协同优化设计。

图2所示是本申请一实施例的基于用户侧规划的能源互联网的结构示意图，如图2所示，基于用户侧规划的能源互联网由多个能源路由器通过电网和/或热网相连组成，所述能源路由器包括可再生能源发电单元1、冷热电联产机组2、储电储热单元3、电热转换装置4以及气热转换装置5。其中，各能源路由器均与大电网相连，而区域热网独立于市政热网。能源路由器之间可以通过电网或热网相连。可再生能源发电单元可以包括风机发电装置和/或光伏发电装置，冷热电联产机组的原动机可以为内燃机或微燃机(本发明实施例仅以热电联产为例进行说明)，电热转换装置可以是电锅炉，气热转换装置可以为燃气锅炉，用户的能量需求为电能和热能。

本申请的实施例通过将能源路由器联网建立规划模型，并通过设置目标函数和约束条件，结合能量供需的历史数据和能量单元的基础供能模型对规划模型进行求解，进而得到能源互联网规划所需的参数，充分挖掘和利用不同能源之间的互补替代性，实现各类能源由生产至消纳的全环节、全过程协同优化设计。

图3是本申请一实施例的基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法的流程示意图。本发明实施例基于用户的能源需求和特性、当地的自然资源禀赋、设备的占地面积等实际条件或约束，以年运行费用最少和碳排放最低为目标函数，来确定各能源路由器内设备的配置容量和典型日的调度计划，同时，确定各能源路由器间热网或电网的连接方式以及各管网或线路的额定传输容量。如图3所示，该基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法包括：

步骤201，选定多个能源路由器的位置并确定各能源路由器内拟安装能量单元的种类。

具体地，能源路由器之间可以通过电网或热网相连。

步骤202，为所述多个能源路由器中的能量单元建立基础供能模型。

其中，所述能量单元包括可再生能源发电单元，冷热电联产机组，热电转换单元，气热转换单元，以及储能单元。可再生能源发电单元可以包括风机发电装置和/或光伏发电装置，冷热电联产机组的原动机可以为内燃机或微燃机(本发明实施例仅以热电联产为例进行说明)，电热转换装置可以是电锅炉，气热转换装置可以为燃气锅炉

具体地，风力发电机和光伏电池的出力与风速和光照强度有关，考虑到风光等可再生能源具有较强的随机性，同时负荷也具有一定的随机性，所以在规划时应该基于时序性，对系统内各设备的出力进行优化调度。另一方面，热电联产机组一般运行在“以热定电”模式下，其发电出力受冬季供暖负荷的制约，调峰容量不足。因此，本实施例在热电联产机组中加入储热环节，实现热电联产机组热、电控制的解耦，可以有效提高热电联产机组的调节能力，同时，在系统中加入电热转换环节，可以进一步提高系统的可再生能源的消纳能力。

另外，目前包括电力系统、热力系统和燃气系统等在内的传统社会供能系统，都是各自单独规划、单独设计、独立运行，出现问题也都是在各自系统内部解决，彼此缺乏协调，不利于从全社会总能源供应的层面实现清洁、高效、可靠地目标。同时，热力系统相对于电力系统是一个惯性很大的系统，其自身对于电能输入的波动和短时间歇具有一定的平抑和耐受功能，本实施例在能源路由器中加入储能环节，则可以进一步增大热力系统的惯性和时间常数，提高热力系统的可控性，更好地匹配电力系统中可再生能源的出力特性以及电力系统的峰谷特性，有利于对电、热系统进行协同规划。

在本申请一个具体实施例中，各能量单元的数学模型如下：

(1)热电联产机组系统(以燃气轮机(Gas Turbine，GT)为例，内燃机类似)

燃气轮机以天然气为燃料，利用其燃烧时产生的高温气体膨胀做功发出电力，排出的高温余热烟气经换热器回收，有效提高能源的利用率。燃气轮机的天然气消耗量和余热回收量：

式中：表示t时刻燃气轮机的电功率、燃气消耗量、余热回收量；为调度因子，表示t时刻该燃机是否调度；a₁、a₂、b₁、b₂为系数，可根据厂家提供的技术手册拟合而得。

(2)燃气锅炉(Gas Boiler,GB)或电锅炉(Electric Boiler,EB)

Q_GB(t)＝f_GB(t)η_ah

式中：f_GB(t)为时段t燃气锅炉用气量(或电锅炉的用电量)；Q_GB(t)为时段t燃气锅炉制热量(或电锅炉的制热量)；η_ah为燃气锅炉的产热效率(或电锅炉的制热效率)。

(3)风机(Wind Turbine,WT)、光伏出力(Photovoltaic,PV)

根据风电机组输出与当地风速之间的近似关系可得到风力发电输出功率为

式中：P_w为风力发电机输出功率；P_r为风力发电机额定功率；v_ci、v_r、v_co分别为切入风速、额定风速和切出风速。

假设太阳能电池方阵有M个电池组件，每个组件的面积和光电转换效率为A_m和η_m(m＝1,2,…,M)，则太阳能电池方阵总功率为：

P_M＝r·A·η

和

式中：A、η分别为方阵总面积和光电转换效率。

(4)储电单元(Electric Storage,ES)、储热单元(Heat Storage,HS)

式中：E_es(t)、H_es(t)分别为时段t的电储能和热储能容量(kWh)；τ、μ分别为电储能和热储能的自放电(热)系数；P_{es_ch}(t)、P_{ths_ch}(t)分别为时段t电储能的充电功率和热储能的储热功率(kW)；P_{es_dis}(t)、P_{ths_dis}(t)分别为时段t电储能的放电功率和热储能的放热功率(kW)；η_{es_ch}、η_{es_dis}分别为充电和放电效率；η_{ths_ch}、η_{ths_dis}分别为储热和放热效率。

步骤203，获取所述多个能源路由器在预设周期内的历史数据。

其中，历史数据包括风光等可再生资源数据以及用户所需的电、热负荷等，以能够反应各个时期的该区域能源需求及特性和能源供给情况为准。例如历史数据可以包括一年中各季度典型日的风速、气温、光照等数据。

步骤204，根据所述历史数据及所述基础供能模型计算可再生能源发电单元的出力。

例如风力发电机、光伏的输出功率。需要理解的是，风机和光伏的出力由风速和光照决定，不受运行控制人员调度，而风速和光照等数据已知，故可以算出风机和光伏的出力；而燃气轮机、锅炉等受调度，其出力是由规划模型求解得出，即燃气轮机等这类供能模型已经杂糅在规划的目标函数及约束条件中，如约束条件中的“各能量单元的能量平衡”指的就是输入与输出要保持平衡，对于燃气锅炉，产热＝用气*效率。

步骤205，以年运行费用最少和/或碳排放量最低为目标建立线性目标函数。

综合考虑经济和环境成本，本实施例以年费用最小和碳排放最低作为目标函数：

f₁＝min(C_cap+C_line+C_fuel+C_main+C_grid)

f₂＝minM_emiss

式中：C_cap、C_line分别为系统内的各设备、线路(电网、热网)的年投资成本(折算后)；C_fuel为系统的年燃料费用；C_main为系统的年维护成本；C_grid为各能源路由器从电网的年购电费用；M_emiss为二氧化碳年排放量。

C_cap＝C_cap1+C_cap2

式中：ξ^ICT，ξ^GT，ξ^GB，ξ^EB，ξ^WT分别为单台内燃机、燃气轮机、燃气锅炉、电锅炉和风机的投资成本(万/台)；N₀为能源路由器的个数；N₁，N₂，N₃，N₄，N₅分别为每个路由器内允许安装内燃机、燃气轮机、燃气锅炉、电锅炉和风机的上限(台)；ξ^PV，ξ^Be，ξ^Bth分别为光伏投资成本(万/kW)、储电储热投资成本(万/kWh)；R_PV,j、R_Be,j、R_Bth,j分别为能源路由器j中光伏(kW)、储电(kWh)和储热(kWh)的安装容量；为资金折算系数；为安装因子，表示各设备是否安装。

式中：为安装因子，1表示能源路由器j和k之间有电力线连接，为0表示二者之间没有电力线路；为电力传输线的额定容量，且Θ_min、Θ_max表示电力导线额定传输容量的选择范围；γ₁、γ₂为系数，表示单位长度电力线路投资成本与传输容量的线性关系，热力网络的相关变量和系数的含义同理电力网络。

式中：分别表示t时刻能源路由器j内内燃机、燃气轮机和锅炉的天然气消耗量；T为8760小时，t的时间尺度为1小时；ξ_fuel,t为天然气价格在t时刻的价格；L为天然气燃烧的低热值，取9.73kWh/m³。

式中：分别表示在时段t能源路由器j中内燃机、微燃机的发电量和燃气锅炉的发热量(kW)；分别为内燃机、燃气轮机和锅炉单位出力所需的维护费用；分别表示能源路由器j中光伏、储电、储热设备年维护费用(万/(kW/yr)，即安装1kW的设备1年所需的维护费用)。

式中：分别为各时段的买电和卖电价格；分别为能源路由器j在t时段购买和卖出电量，二者不可能同时为正。

式中：Γ_f、Γ_grid分别为天然气燃烧和从主网购电所产生的二氧化碳排放系数(kg/kWh)；η_grid为电厂到用户传输电能的效率。

步骤206，基于系统的运行约束和安装条件，建立规划模型的线性约束条件。

具体地，一方面，系统运行时的各项约束，包括各能源路由器的电功率平衡、热功率平衡，各能量单元的能量平衡及出力限制、电力线路和热网管道的传输容量限制；另一方面，可根据当地的自然资源禀赋、设备的占地面积等实际条件，建立各能量单元的安装容量约束。可能因地域限制某些能源路由器不宜安装风机或者安装的设备总数不宜超过某一设定值，也可能因负荷特性，某些能源路由器限定安装某种设备，诸如此类的规划需求均可通过设定相应的约束条件来实现，前述的N₀～N₅、Θ_min、Θ_max的值就是根据当地实际设定的。

步骤207，结合所述目标函数和约束条件将所述规划模型转化为0-1混合整数线性规划模型，并结合可再生能源发电单元的出力进行求解。

具体地，在规划中将全年划分为3个典型季，供暖季(11月-次年3月)、供冷季(6-9月)和过渡季(4、5、10月)，各季选取1个代表日，规划中可先分别算出各典型日的运行费，再乘以相应天数得年运行费。需要求解的变量包括各能源路由器内各设备的安装容量及其在典型日的优化调度值、各能源路由器之间所安装的电网和热网传输容量及其在典型日各时刻的调度值(即各能量单元的出力值)，以及所有的安装因子和调度因子。首先把多目标转化成单目标，f＝σf₁+(1-σ)λf₂，σ为权重系数，λ为碳排放惩罚系数；其次运用线性化技术，将该模型转化成0-1混合整数线性规划，线性化过程属于数学方法的应用，在此不再赘述。

在具体实施过程中，求解算法的难点和核心是保证建立的目标函数以及所有的约束均为线性关系，除了前文已经列出的目标函数中各变量之间的线性表达，调度过程中一些变量的处理方法如下：

(1)能源路由器的某设备(以内燃机为例，其他设备类似)，只有安装了才能被调用，同时出力应在最大和最小输出功率之间，线性模型实现如下：

若能源路由器j安装了内燃机i，则在t时刻可以调用也可以不调用但是若没有安装，则t时刻一定不可以调用，即

若t时段调用了()能源路由器j内的第i台内燃机，那么其出力()限定在内燃机的最小(P_min)和最大出力(P_max)，若未调用()，则一定为0。

(2)任何时刻网络的传输容量(φ_j,k,t)不应高于额定容量()(以热网为例，电网类似)，且热量不能在从能源路由器j传向k(x_j,k,t＝1)的同时从k传向j(x_k,j,t＝1)，线性模型实现如下：

上式表示在任何时刻，能源路由器j与k之间交换的热量均应不高于热网线路的额定传输容量。

上式准确定义了能源路由器j与k之间热量的流动方向x_j,k,t，Θ_j,k为无穷大值，可取1×10⁸，为下式约束的建立做准备：

x_j,k,t+x_k,j,t≤1

上式表示热量不能同时从能源路由器k流向j且从j流向k。

具体可以借助商业软件Cplex进行编程求解，在此不再赘述。

步骤208，根据各段线路的额定容量确定导线选型和管网选型。

本实施例可以对电力系统和热力系统进行协同规划，既考虑了各能源路由器内设备的最优配置，又考虑了各能源路由器间的电热网络连接；能量生产、转换、存储单元设备的设置能够实现多能互补、能源的高效利用并促进可再生能源的消纳；在规划层面，基于典型日风光、负荷的时间分布特性，对能源路由器通过热电联合方式进行优化调度；在模型建立和算法方面，把原本复杂的非线性优化问题转化成线性规划问题，建立相应的模型，可以借助软件编程求解，降低了求解难度，提高了求解的速度和准确性。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法，其特征在于，包括：

选取多个能源路由器的位置和拟设能量单元，建立能源互联网的规划模型；

为所述多个能源路由器中的能量单元建立基础供能模型，其中，所述能量单元包括可再生能源发电单元，冷热电联产机组，热电转换单元，气热转换单元，以及储能单元中的一种或多种；

根据预设周期内的历史数据和所述基础供能模型计算所述各能量单元的产能参数；

根据预设的目标函数和约束条件以及所述产能参数求解所述规划模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的目标函数和约束条件以及所述产能参数求解所述规划模型之前，还包括：

以年运行费用最少和/或碳排放量最低为目标建立目标函数；

基于系统的运行约束和安装条件建立所述规划模型的约束条件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述历史数据包括可再生资源数据和能量需求数据，所述根据预设周期内的历史数据和所述基础供能模型计算所述各能量单元的产能参数，包括：

根据所述可再生资源数据和所述基础供能模型计算各所述可再生能源发电单元的出力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个能源路由器在预设周期内的历史数据包括一年中各季度的典型日的可再生资源数据和能量需求数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可再生能源发电单元包括风机发电装置和/或光伏发电装置。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的目标函数为线性函数，所述根据预设的目标函数和约束条件以及所述产能参数求解所述规划模型，进一步包括：

结合所述目标函数和约束条件将所述规划模型转化为0-1混合整数线性规划模型，并进行求解。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据预设的目标函数和约束条件以及所述产能参数求解所述规划模型之后，还包括：

根据各段线路的额定容量确定导线选型和管网选型。

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述多个能源路由器通过电网和/或热网相连。

9.一种基于用户侧规划的能源互联网，其特征在于，由多个能源路由器通过电网和/或热网相连组成，所述能源路由器包括可再生能源发电单元、冷热电联产机组、储电储热单元、电热转换装置以及气热转换装置。

10.根据权利要求9所述的能源互联网，其特征在于，所述可再生能源发电单元包括风机发电装置和/或光伏发电装置，所述冷热电联产机组的原动机为内燃机或微燃机，所述电热转换装置是电锅炉，所述气热转换装置是燃气锅炉。