(19)中华 人民共和国 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 202111500750.1 (22)申请日 2021.12.09 (71)申请人 国网综合能源服 务集团有限公司 地址 100053 北京市西城区白广路二条1号 综合楼 (72)发明人 周炳　赵鹏翔　李振　王楠　李娜　 (74)专利代理 机构 上海天翔 知识产权代理有限 公司 312 24 代理人 严义秀 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06F 30/18(2020.01) (54)发明名称 一种基于供需节点调整的区域能源网络资 源再分配方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于供需节点调整的区域 能源网络资源 再分配方法， 提出了适应于用能节 点数量分阶段增长特征下的区域能源网络资源 分配方案与优化模型， 包括基于距离的各供能节 点的供能范围最优划分、 连接供用能节点的能源 管网最优路径规划方案以及以运行经济性最优 为目标的区域能源网络资源优化 分配/再分配模 型。 本发明解决了目前区域能源系统项目实施通 常采用一次性完成全部建设的规划设计方案的 问题， 为以分布式能源系统、 综合能源系统为代 表的区域能源系统合理规划建 设提供参 考。 权利要求书4页 说明书9页 附图2页 CN 114254890 A 2022.03.29 CN 114254890 A 1.一种基于供需节点调整的区域能源网络资源再分配方法， 其特征在于： 所述分配方 法包括以下步骤： 第一步： 根据供能节点数量、 位置确定及其供能范围划分中需要考量的要素内容建立 基于距离的供能节点供能范围划分方案； 使用泰森多边形图完成基于距离的供能节点供能 范围划分方案； 第二步： 根据图论理论的基本内容运用克鲁斯卡尔 算法建立能源管网最优路径设计方 案； 第三步： 在确定各供能节点供能范围及其内部最优能源管网拓扑路径的基础上， 根据 区域内部负荷分布情况及其动态变化特征， 以区域能源网络经济最优为 目标， 确定供能节 点内部各类供能设备的容 量及调度运行 策略。 2.根据权利要求1所述的基于供需节点调整的区域能源网络资源再分配方法， 其特征 在于： 第一 步的具体划分方案步骤如下： (1)、 将区域内3个供能节点建 设位置进行两 两连接； (2)、 做相连边的垂直平分线， 将区域分为3部分， 其中每部分即为各部分内部供 能节点 所对应的供能范围。 3.根据权利要求1所述的基于供需节点调整的区域能源网络资源再分配方法， 其特征 在于： 第二 步的具体方案的制定步骤如下： (1)、 根据案例区域中各点的经纬度 坐标， 应用MATLAB编写基于经纬度 坐标的距离计算 程序， 得出案例区域中各 条路径的精确长度； (2)、 根据案例中各条道路与其首末端节点之间的关系， 以及计算得出的各路网节点间 距离构造路网节点邻接矩阵； 其中， 邻接矩阵为行列数相等的方阵时元素值即为路网节点 个数； 邻接矩阵主对角线上 元素值为0； 不直接相连的两路网节点间距离为无穷大； (3)、 将邻接矩阵输入至Kruskal算法程序中得到连接全部路网节点的最小生成树， 将 负荷节点接入能源管网， 对最小生成树管网进行优化。 4.根据权利要求1所述的基于供需节点调整的区域能源网络资源再分配方法， 其特征 在于： 第三 步的具体步骤 包括： (1)、 根据区域内部负荷分布情况及其动态变化特征， 以区域能源网络经济最优为目 标， 建立区域能源网络资源 优化分配/再分配模型； (2)、 应用YALMIP工具箱调用商业优化求解器GUROBI求解区域能源网络资源优化分配 模型的最优解， 确定供能节点内部各类供能设备的容量及各阶段区域能源网络 资源分配状 况。 5.根据权利要求1所述的基于供需节点调整的区域能源网络资源再分配方法， 其特征 在于： 第一步中建立基于距离的供能节点供能范围划分方案的步骤包括： 将各个位置点两 两相连， 并作其连线的垂直平分线， 垂 直平分线将位置点所在区域划分为若干子区域， 即可 完成Voro noi图绘制。 6.根据权利要求1所述的基于供需节点调整的区域能源网络资源再分配方法， 其特征 在于： 第二步中建立能源管网最优路径设计方案的步骤包括： 应用克鲁斯卡尔算法搜索部 分边权值相等的加权连通图中的最小生成树， 继而确定能源管网最优路径。 7.根据权利要求1所述的基于供需节点调整的区域能源网络资源再分配方法， 其特征权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114254890 A 2在于： 第一步中供能节点供能的设备模型： (1)供电系统模型 光伏发电设备的运行模型为： 式中： 为τ时刻光伏电池的发电功率， kW； sτ为τ时刻的光照强度， W/m2； PSTC、 sSTC、 TSTC 分别为标准测试条件下的光伏发电功率、 太阳光照强度和参考温度； k为功率温度系数； 为 τ 时刻光伏电池温度， ℃； 蓄电池的运行模型为： 式中： 为τ +Δ τ 时刻蓄电池的蓄电量， kWh； 为τ 时刻蓄电池的蓄电量， kWh； ζES为 计及蓄电池自身损耗的放能系数； ηc,ES、 ηdisc,ES分别为蓄电池的储能效率及释能效率； 分别为蓄电池在t时刻的储能功率和释能功率， k W； (2)供热系统模型 燃气内燃 机联供单元运行模型如下： 式中： PGT为燃气内燃机发电功率， kW； Hgas为输入燃气内燃机的天然气提供的热量， kW； ηGT为燃气内燃机的发电效率； HGT为燃气内燃机可利用余热， kW； εGT为燃气内燃机热电比； HRHB为联供设备供热功率， k W； ηRHB为联供设备的产热效率； 燃气锅炉的运行模型为： HGB＝Hgas,GBηGB 式中： HGB为燃气锅炉的输出热功率， kW； Hgas,GB为输入燃气锅炉的天然气热能， kW； ηGB为 燃气锅炉的效率； 烟气热水型溴化锂制热机组的运行模型为： HLBU＝COPLBU,HHLBU,Hin 式中： HLBU为溴化锂制热机组的供热量， kW； COPLBU,H为溴化锂制热机组的能效比； HLBU,in 为输入溴化锂制热机组的热量， k W； 水‑水热泵机组供 热时的运行模型为： HHP＝COPHPHP,H 式中： HHP为热泵机组的供热功率， kW； COPH为热泵机组供热状态下的能效比； PHP,H为热泵 机组供热状态下的耗电量， k W； 换热设备的运行模型为： HHE,2＝ ηHEHHE,1权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114254890 A 3