(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 202111625394.6 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 国电南瑞科技股份有限公司 地址 211106 江苏省南京市江宁经济技 术 开发区诚信大道19号2幢 申请人 国网电力科 学研究院有限公司 　 国网浙江省电力有限公司杭州供电 公司 (72)发明人 王俊　祝春捷　杜炜　尹建兵　 陈琳　徐航　王骏海　姜奕辉　 王岗　王妍艳　王明昶　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 张弛(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种县域能源互联网规划方法及规划系统 (57)摘要 本发明公开了一种县域能源互联网规划系 统及规划方法， 包括内置各能源设备数据的能源 设备模型动态库、 交互模块、 数据采集模块、 规划 模块， 规划模块内置规划模型， 包括成本优化目 标函数、 县域类型约束条件以及能源设备工作约 束条件， 规划模块基于规划模型对导入的数据进 行计算并得到规划方案， 数据采集与处理模块用 于采集与处理待规划县域的基本数据， 交互模块 用于管理能源设备模型动态库以及选择能源设 备数据， 并显示规划方案。 预先构建多种县域类 型及多种能源设备的约束条件， 满足各种情况下 县域能源互联网规划时的定制需求， 该规划方法 适应范围广。 从县域能源互联网全生命周期成本 进行规划优化， 有效提升了规划后县域能源互联 网的经济性。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 114444875 A 2022.05.06 CN 114444875 A 1.一种县域能源互联网规划方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)建立县域能源互联网规划模型； 县域能源互联网规划模型以县域能源互联网全生 命周期成本最小化为 目标； 以及对县域类型进行划分， 根据不同县域类型 的能源特点和负 荷数据， 建立县域类型划分约束条件； 并根据所述县域类型， 建立能源设备工作约束条件； (2)采集待规划县域的能源特点及负荷数据； 并确定待规划能源设备种类及数量； (3)根据待规划能源设备种类及数量， 将采集的数据代入县域能源互联网规划模型中 进行求解， 得到待规划县域中能源设备的类型、 容 量及位置 。 2.根据权利要求1所述的规划方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中县域能源互联网规划 模型的目标函数为： 其中， CCEI为县域能源互联网的全生命周期成本， N为待规划县域中能源设备数量， cn为 第n个能源设备的单位容量初始投资成本， pn为第n个能源设备的容量， Rn为第n个能源设备 在规划周期内的重置总次数， j表示第n个能源设备在规划周期内重置第j次， Ln为第n个能 源设备的使用寿命， Le为县域能源互联网规划的总规划周期， k表示县域能源互联网规划的 第k个规划周期， CM为年维护成本， CB为年用能成本， CD为能源设备年折旧费用， i为利率； tr 为税率； 第n个能源设备在规划周期内的重 置总次数Rn的计算公式为： 其中， 表示取不大于 的最大整数； 年维护成本 CM和能源设备年 折旧费用CD的计算公式为： 其中， rM为设备维护率， rD为设备折旧率； 年用能成本的CB计算公式为： 其中， qe,d,t为第d天t时段的用电量， ρe,t为t时段的电价， qg,d,t为第d天t时段的天然气使 用量， ρg为天然气价格。 3.根据权利要求1所述的规划方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中县域类型包括下述中 的至少一种： 工商业 发达城区县、 数字经济新兴城区县、 工业旅游综合县、 能源受入生态县、 低碳转型海岛县； 每个县域类型的能源特点包括下述中的至少一种： 经济发展、 能源生产侧、 能源传输网 络、 能源需求侧、 信息支撑基础条件、 价 值创造基础条件、 多能耦合指标；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114444875 A 2所述能源设备工作约束条件包括下述中的至少一种： 能源设备容量约束、 能源设备运 行功率约束、 电力系统潮流约束、 天然气系统潮流约束和热力系统潮流约束。 4.根据权利要求3所述的规划方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中建立县域类型划分约 束条件包括以下步骤： (1.1)建立县域类型能源特点矩阵C： C＝[a,b,c,d,e,f,g] 其中， a、 b、 c、 d、 e、 f、 g分别表示经济发展、 能源生产侧、 能源传输网络、 能源需求侧、 信 息支撑基础条件、 价 值创造基础条件、 多能耦合指标的值； 建立县域类型约束矩阵D： D＝[w,x,y,z] 其中， w表示县域类型； x表示电能占比， y表示多能耦合比例， z表示成本投入增速； (1.2)以一阶惯性环 节建立矩阵C和矩阵D的传递 函数： 其中， T为时间常数， K为惯性环 节增益； (1.3)通过阶跃响应求 解T和K， 得到 县域类型划分约束条件。 5.根据权利要求3所述的规划方法， 其特征在于， 所述步骤(3)中， 能源设备需满足的容 量约束条件为： pw,n,min≤pw,n≤pw,n,max 其中， pw,n表示w县域类型下第n个能源设备的容量， pw,n,max和pw,n,min分别表示w县域类型 下第n个能源设备的最大容 量和最小容 量； 能源设备需满足的功率约束条件为： pw,n,r,mi n≤pw,n,r≤pw,n,r,max 其中， pw,n,r表示w县域类型下第n个能源设备的运行功 率， pw,n,r,max和pw,n,r,min分别表示w 县域类型 下第n个能源设备的最大运行功率和最小运行功率。 6.根据权利要求3所述的规划方法， 其特征在于， 能源设备需满足的电力系统潮流约束 为： ‑pw,hm,max≤pw,hm,t≤pw,hm,max 其中， pw,hm,t为w县域类型下电力支路hm在t时段的电功率； θw,h,t、 θw,m,t分别为w县域类型 下电力支路hm上节点h和节点m在t时段的相角； Xw,hm为w县域类型下电力支路hm的电抗； 表示w县域类型下注入节点h的能源设备 的功率； Le,w,h,t表示w县域类型下节点h在t 时段的负荷； pw,hm,max表示w县域类型 下电力支路hm的最大电功率。 7.根据权利要求3所述的规划方法， 其特征在于， 能源设备需满足的天然气系统潮流约 束为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114444875 A 3