工業(yè)園區(qū)用戶能源需求種類多樣,用能量大,是未來多能互補、能源互聯(lián)網(wǎng)建設的重要落腳點之一。其中,新建工業(yè)園區(qū)因產(chǎn)權(quán)清晰、責權(quán)明確而成為投資方的關注熱點。但是,如何合理配置園區(qū)供能設施,從而保證在入駐企業(yè)用能不確定性的情況下的投資收益,是困擾投資方的一項難題。本文考慮園區(qū)三類典型入駐企業(yè)用能特征,建立以投資收益最大化為目標的園區(qū)"源-儲"魯棒優(yōu)化配置模型,保證投資收益。首先,基于數(shù)據(jù)搜集整理獲得三類典型企業(yè)的用能負荷特征,獲得其在典型工況下的用電、用熱、用冷負荷曲線。其次,綜合考慮光伏、冷熱電三聯(lián)供、儲能等設備投資,建立適應入駐企業(yè)用能特征不確定性的"源-儲"魯棒優(yōu)化配置模型,并基于MATLAB CPLEX工具包進行求解。最后,以某工業(yè)園區(qū)為算例,驗證所建模型的有效性。仿真結(jié)果表明,本文建立的新建工業(yè)園區(qū)"源-儲"魯棒優(yōu)化配置模型可以有效保證園區(qū)企業(yè)用能不確定情況下的投資收益,為吸引投資、合理配置提供科學依據(jù)。
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徐夏怡等：考慮新建工業(yè)園區(qū)用能不確定性的“源-儲”魯棒優(yōu)化配置63《軟件》雜志歡迎推薦投稿：cosoft@vip.163.com立提供較為可靠的輔助；文獻[6-9]對園區(qū)配置進行了一定的概況分析，為本文提供了配置方案的基本參考；文獻[10]和[11]以電網(wǎng)公司作為投資主體，同時配置了分布式電源和儲能，但沒有從分布式發(fā)電商的角度進行考量。綜合來看，目前對于綜合能源的配置模型的研究理想化，缺少對不確定性的分析，對工業(yè)園區(qū)的建設缺少明確的參考性。本文在上述文獻已經(jīng)建立好的模型基礎上，結(jié)合其分析思路，對于負荷功率不確定性進行了重點研究，對新建工業(yè)園區(qū)能源負荷不確定性進行魯棒性優(yōu)化配置。因此，本文在現(xiàn)有研究的基礎上，提出了一種考慮入駐企業(yè)負荷需求不確定性的“源-儲”魯棒優(yōu)化配置模型，此模型能夠使得園區(qū)能源系統(tǒng)在負荷不確定時保證未來經(jīng)濟效益。在詳細調(diào)查各種典型企業(yè)能源日負荷曲線的情況下，以投資收益為最大化為目標函數(shù)，綜合考慮了投資費用、運行費用，對新建工業(yè)園區(qū)的設備容量配置和運行策略進行了優(yōu)化分析，為新建園區(qū)投資方進行決策提供了參考依據(jù)。1新建工業(yè)園區(qū)源-儲配置及企業(yè)負荷調(diào)度概況本文以對新建工業(yè)園區(qū)的光伏發(fā)電、CCHP機組和儲能的優(yōu)化配置為研究對象，結(jié)合光伏發(fā)電容量、冷熱電三聯(lián)供供能能量、以及儲能設備的最大充放功率，對一個調(diào)度周期內(nèi)的配置結(jié)果進行優(yōu)化。圖1含光伏的冷熱電聯(lián)系統(tǒng)能量流圖Fig.1EnergyflowdiagramofCCHPsystemwithphotovoltaic目前該工業(yè)園區(qū)總占地面積為S，考慮由不同負荷需求的三家企業(yè)入駐，經(jīng)過調(diào)研和數(shù)據(jù)處理，繪制得生物類企業(yè)、塑料加工企業(yè)、食品加工類企業(yè)三類企業(yè)在一天之內(nèi)的冷、熱、電負荷曲線。該負荷曲線為各類企業(yè)單位面積?

徐夏怡等：考慮新建工業(yè)園區(qū)用能不確定性的“源-儲”魯棒優(yōu)化配置63《軟件》雜志歡迎推薦投稿：cosoft@vip.163.com立提供較為可靠的輔助；文獻[6-9]對園區(qū)配置進行了一定的概況分析，為本文提供了配置方案的基本參考；文獻[10]和[11]以電網(wǎng)公司作為投資主體，同時配置了分布式電源和儲能，但沒有從分布式發(fā)電商的角度進行考量。綜合來看，目前對于綜合能源的配置模型的研究理想化，缺少對不確定性的分析，對工業(yè)園區(qū)的建設缺少明確的參考性。本文在上述文獻已經(jīng)建立好的模型基礎上，結(jié)合其分析思路，對于負荷功率不確定性進行了重點研究，對新建工業(yè)園區(qū)能源負荷不確定性進行魯棒性優(yōu)化配置。因此，本文在現(xiàn)有研究的基礎上，提出了一種考慮入駐企業(yè)負荷需求不確定性的“源-儲”魯棒優(yōu)化配置模型，此模型能夠使得園區(qū)能源系統(tǒng)在負荷不確定時保證未來經(jīng)濟效益。在詳細調(diào)查各種典型企業(yè)能源日負荷曲線的情況下，以投資收益為最大化為目標函數(shù)，綜合考慮了投資費用、運行費用，對新建工業(yè)園區(qū)的設備容量配置和運行策略進行了優(yōu)化分析，為新建園區(qū)投資方進行決策提供了參考依據(jù)。1新建工業(yè)園區(qū)源-儲配置及企業(yè)負荷調(diào)度概況本文以對新建工業(yè)園區(qū)的光伏發(fā)電、CCHP機組和儲能的優(yōu)化配置為研究對象，結(jié)合光伏發(fā)電容量、冷熱電三聯(lián)供供能能量、以及儲能設備的最大充放功率，對一個調(diào)度周期內(nèi)的配置結(jié)果進行優(yōu)化。圖1含光伏的冷熱電聯(lián)系統(tǒng)能量流圖Fig.1EnergyflowdiagramofCCHPsystemwithphotovoltaic目前該工業(yè)園區(qū)總占地面積為S，考慮由不同負荷需求的三家企業(yè)入駐，經(jīng)過調(diào)研和數(shù)據(jù)處理，繪制得生物類企業(yè)、塑料加工企業(yè)、食品加工類企業(yè)三類企業(yè)在一天之內(nèi)的冷、熱、電負荷曲線。該負荷曲線為各類企業(yè)單位面積?

徐夏怡等：考慮新建工業(yè)園區(qū)用能不確定性的“源-儲”魯棒優(yōu)化配置65《軟件》雜志歡迎推薦投稿：cosoft@vip.163.com題，采用Yalmip工具箱和商業(yè)軟件Cplex在MATLAB中進行仿真分析，即可求得新建工業(yè)園區(qū)內(nèi)保證收益最大化的配置方案。5算例分析本文算例以南方某工業(yè)園區(qū)為對象，目前該工業(yè)園區(qū)總占地面積為10000平米，能源需求為冷、熱、電。系統(tǒng)與上級電網(wǎng)買賣電采用分時電價，具體價格見表1[7]。假定園區(qū)與上級電網(wǎng)的電力傳輸功率上限為500kW。表1向電網(wǎng)買賣電分時電價表Tab.1Scheduleoftimesharetariffforpowergridtrading時段購電價格/（元/kWh）售電價格/（元/kWh）峰8:00-11:00,18:00-23:001.34580.6729平7:00-8:00,11:00-18:000.90030.4501谷0:00-7:00,23:00-24:000.47480.2374企業(yè)向新建園區(qū)購買電能，熱能，冷能價格如表2、表3所示。表2企業(yè)購電價格表Tab.2Pricelistofenterprise’selectricitypurchase高峰期（8:00-12:0018:00-22:00）/（元/kWh）平緩期（6:00-8:0012:00-18:00）/（元/kWh）低谷期（23:00-6:00）/（元/kWh）電能1.28650.90650.3783表3企業(yè)購熱購冷價格表Tab.3Pricelistofenterprise’sthermalandcoldpurchase供熱季（11-2月）/（元/kWh）供冷季（6-9月）/（元/kWh）過渡季（3、4、8、10月）/（元/kWh）熱能0.6200.5870.587冷能0.5500.5630.550新建工業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)計劃建設的設備參數(shù)如表4所示。表4新建工業(yè)園區(qū)能源系統(tǒng)設備參數(shù)Tab.4Parametersofdevicesinnewindustrialpark設備投資/（元/kW）維護/（元/kW）壽命（年）燃氣輪機79000.02525光伏發(fā)電100000.0125儲能設備（蓄電池）10000.001810儲能設備（蓄電池）充放功率
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