基于IGDT模型的用户侧综合能源系统规划方法及装置

1.基于IGDT模型的用户侧综合能源系统规划方法，其特征在于，包括：输入基础数据；考虑用户侧综合能源系统中的经济成本、环境成本以及可靠性成本，构建用户侧综合能源系统规划模型；其中，所述构建用户侧综合能源系统规划模型，包括：以年总成本最小化为目标，建立用户侧综合能源系统规划模型的目标函数：minC＝C inv +C op +C env +C ens ；式中，C表示年总成本；C inv 为投资成本，C op 为运行成本，C env 为环境成本，C ens 为负荷未供电损失成本；i表示设备类型， 为类型为i的设备投资成本， 为第i种安装类型设备的安装容量， 为第i种设备的单位容量投资成本， 是类型为i的某种设备的等年值因子， 为0/1规划变量，k为用能类型，包括电、热及冷； 为用能类型为k的线路/管道投资成本， 为用能类型为k的线路/管道投资长度， 为用能类型为k的线路/管道的单位投资成本； 为用能类型为k的某种管道的等年值因子； 表示类型为i的设备年运行成本， 为用能类型为k的线路/管道年运维成本，C buy 为综合能源系统外购能成本，包括从外购电成本和购气成本；d为第d个典型日，θ d 为一年中典型日的累积天数，D表示每年的典型日总数； 分别表示设备和管道的单位运维成本，元/(kW·h)； 为在典型日d的时段t设备i的输出功率； 为在典型日d的时段t通过线路/管道的用能类型为u的功率； 和 分别表示向大电网购买电能的价格和电量； 为综合能源系统买气的价格， 为在典型日d时段t消耗的燃料量；η为碳排放税，元/吨；c grd 为外购电的碳排放强度，吨/(kW·h)； 为综合能源系统设备i发电的碳排放强度， 为综合能源系统设备i在典型日d的时段t的总发电量；k u 为用能形式为u的单位未供负荷的惩罚因子，e u,d,t 为在典型日d时段t时，用能形式为u的负荷削减功率；建立所述目标函数的约束条件：规划约束：式中x i 为0/1变量，表示是否安装类型为i的设备， 表示安装类型为i的设备的容量上限；电母线平衡约束：式中 表示GT在时段t发出的电功率， 表示PV在时段t发出的电功率， 表示储能的充放电功率， 分别表示从外网获得的功率和送出对外网的功率， 表示电负荷和电负荷削减功率；热母线平衡约束：式中 表示i类型的GT的热回收功率， 表示GB在t时刻产生的热功率， 分别表示管道入口和管道出口的热功率， 分别表示热负荷、热水负荷和热负荷削减功率， 为AC制冷消耗的热功率；冷热母线平衡约束：式中 表示AC发出的冷功率， 分别表示冷负荷和冷负荷削减功率， 分别表示冷能量管道入口和出口的功率；GT热电耦合约束：式中 为热功率值， 为热电比；热回收约束式中 表示i类型的GT的热回收功率， 表示热损失；GB的出力上下限约束：式中， 为类型为i的GB的最小出力百分数， 表示类型为i的GB的额定热容量， 为0/1变量，表示i种类型的GB在典型类型日为d的时段t是否运行；AC制冷约束：式中 为AC的吸收制冷系数；其中，GT表示产能设备燃气轮机、PV表示光伏发电、GB表示燃气锅炉、AC表示吸收式制冷机、ES表示电储能设备；构建IGDT优化模型，考虑用户侧综合能源系统中可再生能源出力和冷热电负荷增长的不确定性，构建基于IGDT的用户侧综合能源系统规划模型；根据所述基础数据与所述基于IGDT的用户侧综合能源系统规划模型，求解并输出所述基于IGDT的用户侧综合能源系统规划结果。 2.根据权利要求1所述的基于IGDT模型的用户侧综合能源系统规划方法，其特征在于，所述构建IGDT优化模型，包括：构建IGDT优化模型的目标函数：式中F为目标函数，x为决策变量，ζ为不确定参数，H(x,ζ)为不等式约束集合，G(x,ζ)为等式约束集合，Γ为不确定量的集合；构建信息间隙建模函数：式中， 为不确定参数ζ的预测值，α为不确定参数ζ的不确定度，将不确定参数的预测值 代入到上述模型中，得到目标函数的最优值为F(α*,ζ)；构建IGDT优化模型：式中F b 为目标函数的基准值，其值为当不确定参数的值取预测值时的目标函数值；α*为将不确定参数的预测值带入IGDT优化模型时得到的最优解所对应的不确定度，κ为偏差因子，即投资者可接受的预期目标值高于基准值的偏差程度。 3.根据权利要求1所述的基于IGDT模型的用户侧综合能源系统规划方法，其特征在于，所述构建基于IGDT的用户侧综合能源系统规划模型，包括：基于光伏出力的不确定性建模：式中 为t时刻光伏功率的预测值， 为t时刻光伏功率的实际值，α PV 为光伏功率预测的不确定度；基于负荷增加的不确定性建模：式中 为t时刻负荷的预测值，ζ L (t)为t时刻负荷的实际值，α L 为负荷预测的不确定度；赋予电负荷、热负荷、冷负荷增长不确定度权重，令 式中α n 为负荷预测的不确定度， 为各类负荷的权重系数， 分别为电负荷、热负荷、冷负荷的权重系数。 4.根据权利要求1所述的基于IGDT模型的用户侧综合能源系统规划方法，其特征在于，所述基于IGDT的用户侧综合能源系统规划模型，还包括：基于IGDT的用户侧综合能源系统规划模型为：式中，x i 为0/1变量，表示是否安装类型为i的设备， 表示安装类型为i的设备的容量上限； 表示GT在时段t发出的电功率， 表示PV在时段t发出的电功率， 表示储能的充放电功率， 分别表示从外网获得的功率和送出对外网的功率， 表示电负荷和电负荷削减功率； 表示i类型的GT的热回收功率， 表示GB在t时刻产生的热功率， 分别表示管道入口和管道出口的热功率， 分别表示热负荷、热水负荷和热负荷削减功率， 为AC制冷消耗的热功率； 表示AC发出的冷功率， 分别表示冷负荷和冷负荷削减功率， 分别表示冷能量管道入口和出口的功率； 为热功率值， 为热电比； 表示i类型的GT的热回收功率， 表示热损失； 为类型为i的GB的最小出力百分数， 表示类型为i的GB的额定热容量， 为0/1变量，表示i种类型的GB在典型类型日为d的时段t是否运行； 为AC的吸收制冷系数；GT表示产能设备燃气轮机、PV表示光伏发电、GB表示燃气锅炉、AC表示吸收式制冷机、ES表示电储能设备； 为t时刻光伏功率的预测值， 为t时刻光伏功率的实际值，α PV 为光伏功率预测的不确定度； 为t时刻负荷的预测值，ζ L (t)为t时刻负荷的实际值，α L 为负荷预测的不确定度；α n 为负荷预测的不确定度， 为各类负荷的权重系数， 分别为电负荷、热负荷、冷负荷的权重系数；Γ为不确定量的集合，κ为偏差因子。 5.基于IGDT模型的用户侧综合能源系统规划装置，其特征在于，包括：输入模块，用于将基础数据输入所述基于IGDT模型的用户侧综合能源系统规划装置；模型构建模块，用于构建所述用户侧综合能源系统规划模型，构建所述IGDT优化模型，构建所述基于IGDT的用户侧综合能源系统规划模型；包括：以年总成本最小化为目标，建立用户侧综合能源系统规划模型的目标函数：minC＝C inv +C op +C env +C ens ；式中，C表示年总成本；C inv 为投资成本，C op 为运行成本，C env 为环境成本，C ens 为负荷未供电损失成本；i表示设备类型， 为类型为i的设备投资成本， 为第i种安装类型设备的安装容量， 为第i种设备的单位容量投资成本， 是类型为i的某种设备的等年值因子， 为0/1规划变量，k为用能类型，包括电、热及冷； 为用能类型为k的线路/管道投资成本， 为用能类型为k的线路/管道投资长度， 为用能类型为k的线路/管道的单位投资成本； 为用能类型为k的某种管道的等年值因子； 表示类型为i的设备年运行成本， 为用能类型为k的线路/管道年运维成本，C buy 为综合能源系统外购能成本，包括从外购电成本和购气成本；d为第d个典型日，θ d 为一年中典型日的累积天数，D表示每年的典型日总数； 分别表示设备和管道的单位运维成本，元/(kW·h)； 为在典型日d的时段t设备i的输出功率； 为在典型日d的时段t通过线路/管道的用能类型为u的功率； 和 分别表示向大电网购买电能的价格和电量； 为综合能源系统买气的价格， 为在典型日d时段t消耗的燃料量；η为碳排放税，元/吨；c grd 为外购电的碳排放强度，吨/(kW·h)； 为综合能源系统设备i发电的碳排放强度， 为综合能源系统设备i在典型日d的时段t的总发电量；k u 为用能形式为u的单位未供负荷的惩罚因子，e u,d,t 为在典型日d时段t时，用能形式为u的负荷削减功率；建立所述目标函数的约束条件：规划约束：式中x i 为0/1变量，表示是否安装类型为i的设备， 表示安装类型为i的设备的容量上限；电母线平衡约束：式中 表示GT在时段t发出的电功率， 表示PV在时段t发出的电功率， 表示储能的充放电功率， 分别表示从外网获得的功率和送出对外网的功率， 表示电负荷和电负荷削减功率；热母线平衡约束：式中 表示i类型的GT的热回收功率， 表示GB在t时刻产生的热功率， 分别表示管道入口和管道出口的热功率， 分别表示热负荷、热水负荷和热负荷削减功率， 为AC制冷消耗的热功率；冷热母线平衡约束：式中 表示AC发出的冷功率， 分别表示冷负荷和冷负荷削减功率， 分别表示冷能量管道入口和出口的功率；GT热电耦合约束：式中 为热功率值， 为热电比；热回收约束式中 表示i类型的GT的热回收功率， 表示热损失；GB的出力上下限约束：式中， 为类型为i的GB的最小出力百分数， 表示类型为i的GB的额定热容量， 为0/1变量，表示i种类型的GB在典型类型日为d的时段t是否运行；AC制冷约束：式中 为AC的吸收制冷系数；其中，GT表示产能设备燃气轮机、PV表示光伏发电、GB表示燃气锅炉、AC表示吸收式制冷机、ES表示电储能设备；构建IGDT优化模型，考虑用户侧综合能源系统中可再生能源出力和冷热电负荷增长的不确定性，构建基于IGDT的用户侧综合能源系统规划模型；规划模块，用于求解所述基于IGDT的用户侧综合能源系统规划模型；输出模块，用于输出所述基于IGDT的用户侧综合能源系统规划结果。