综合能源系统多阶段规划方法、装置及电子设备

1.本发明属于综合能源系统技术领域，尤其涉及一种综合能源系统多阶段规划方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.随着国民经济的不断发展，人类对于各种能源的需求不断增加，能源危机与环境污染问题层出不穷，在这种背景下，综合能源系统应运而生。综合能源系统能够高效利用各类能源，实现能源协调互补，是现今能源互联网中最具应用前景与商业价值的运营模式之一。因此，研究综合能源系统的最优配置与运行优化策略对于促进能源互联网发展具有重要意义。
3.目前，综合能源系统在运营阶段的实际情况往往达不到规划阶段的设定目标，在运营前期会存在设备闲置的情况，而运营后期由于设备磨损会出现容量短缺等问题，提高了综合能源系统的整体运营成本。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供了一种综合能源系统多阶段规划方法、装置及电子设备，以降低综合能源系统的整体运营成本。
5.本发明实施例的第一方面提供了一种综合能源系统多阶段规划方法，包括：
6.获取综合能源系统的规划周期；
7.将规划周期划分为多个规划阶段；
8.以综合能源系统在规划周期内的最小运营成本为目标、以各个规划阶段综合能源系统中各个型号设备的数量为决策变量，建立目标函数；其中，综合能源系统中包括多类设备，每类设备包括至少一种型号；
9.建立目标函数的约束条件，并根据约束条件求解目标函数；
10.基于目标函数的解对综合能源系统进行多阶段规划。
11.本发明实施例的第二方面提供了一种综合能源系统多阶段规划装置，包括：
12.获取模块，用于获取综合能源系统的规划周期；
13.第一处理模块，用于将规划周期划分为多个规划阶段；
14.第二处理模块，用于以综合能源系统在规划周期内的最小运营成本为目标、以各个规划阶段综合能源系统中各个型号设备的数量为决策变量，建立目标函数；其中，综合能源系统中包括多类设备，每类设备包括至少一种型号；以及建立目标函数的约束条件，并根据约束条件求解目标函数；
15.第三处理模块，用于基于目标函数的解对综合能源系统进行多阶段规划。
16.本发明实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述的综合能源系统多阶段规划方法的步骤。
17.本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的综合能源系统多阶段规划方法的步骤。
18.本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
19.本发明实施例通过将综合能源系统的规划周期划分为多个规划阶段，然后以综合能源系统在规划周期内的最小运营成本为目标、以各个规划阶段综合能源系统中各个型号设备的数量为决策变量建立目标函数，并建立约束条件进行求解，输出最优配置方案。多阶段的规划方式有效解决了综合能源系统前期设备闲置、后期设备老化容量短缺的问题，降低了综合能源系统的整体运营成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明实施例提供的一种综合能源系统的示意图；
22.图2是本发明实施例提供的综合能源系统多阶段规划的示意图；
23.图3是本发明实施例提供的综合能源系统设备类型的示意图；
24.图4是本发明实施例提供的综合能源系统多阶段规划的整体架构图；
25.图5是本发明实施例提供的综合能源系统多阶段规划方法的流程图；
26.图6是本发明实施例提供的综合能源系统优化结果对比图；
27.图7是本发明实施例提供的综合能源系统多阶段规划装置的结构图；
28.图8是本发明实施例提供的电子设备的结构图。
具体实施方式
29.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
30.为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
31.综合能源系统优化配置是指根据区域资源实际情况，结合冷、热、电、气等负荷预测结果对系统的设备选型、容量配置、运行策略等进行优化计算，从而获得系统经济、能效等单个或多个目标的整体最优，一种典型综合能源系统架构如图1所示。然而，综合能源系统在规划设备容量配置的过程中往往会遇到各类问题，影响规划结果。在研究不断深入的过程中，业内众多学者提出了许多综合能源系统的优化建模方法，例如，引入节点流量平衡与热损平衡约束，建立考虑热网运行的多区域综合能源系统协同规划模型，这种方法的缺点是在研究过程中没有考虑到电力设备选型和电网运行约束，由于当前的终端用能环境主要还是以电能消费占据主体，忽视上述约束条件，就会对方案的经济性和系统运行的安全性造成不良影响。另外，许多工程上的实际经验表明，一些综合能源系统在运营阶段的实际
情况往往达不到规划阶段的设定目标，在运营前期会存在设备闲置的情况；运营后期会出现设备磨损、不能正常使用，容易造成容量短缺等问题，限制了综合能源系统经济性和供能水平。
32.为了解决上述问题，本发明建立考虑设备选型和多阶段规划的综合能源系统最优配置模型，该模型以项目的整体生命周期为基础来规划时间，考虑冷热电负荷变化和经济因素等条件影响。同时该模型对冷热电各类设备的约束进行归纳，形成约束完善的混合整数线性规划问题。基于多阶段规划基本架构，考虑上述约束，构建多阶段规划模型，绘制出多阶段规划流程图，输出各阶段最优配置方案，得出基于设备选型的综合能源系统多阶段规划优化方法。
33.首先从整体构思上，对本发明的优化方法进行说明。
34.参见图2所示，将规划阶段序列记为l＝[l1，l2，...li...ln]，各规划阶段对应的已配置设备序列为f
set
＝[f
set1
，f
set2
，...f
seti
...f
setn
]，每年对应的优化运行方案序列为p＝[p1，p2，...pi...pn]。多阶段规划的总体思路如下：初期，在已配置设备f
setl
、f
set2
、f
seti-1
的基础上，配置设备f
seti
，以满足规划阶段最大负荷需求，直至完成最后一个规划阶段ln的设备配置f
setn
。进一步，参见图3所示，考虑到综合能源系统中的设备有多种类型，每个类型的设备有多种型号，考虑设备选型来进行系统规划，更具有实际意义。因此，参见图4所示，建立基于多阶段规划的目标函数，以及目标函数的设备选型约束、设备运行约束、资金约束、面积约束等，输出最优的设备组合及容量配置，实现综合能源系统的合理规划。
[0035]
具体的，参见图5所示，本发明实施例提供的综合能源系统多阶段规划方法，包括以下步骤：
[0036]
步骤s101，获取综合能源系统的规划周期。
[0037]
可选的，在获取综合能源系统的规划周期之前，还包括：
[0038]
将综合能源系统中使用寿命最短的设备的使用年限确定综合能源系统的规划周期。
[0039]
在本发明实施例中，设待建综合能源系统的规划周期为n年，取n为寿命最短设备的使用年限，以避免出现设备寿命不足的现象。
[0040]
步骤s102，将规划周期划分为多个规划阶段。
[0041]
可选的，将规划周期划分为多个规划阶段，包括：
[0042]
获取综合能源系统所在区域的历史负荷数据，并根据历史负荷数据，预测该区域在规划周期内的负荷增长速率；
[0043]
基于负荷增长速率，将规划周期划分为多个规划阶段。
[0044]
在本发明实施例中，规划阶段的划分以用户需求为依据。当负荷增速较小时，则适当减少规划阶段数量，即增大单阶段的持续时间；反之，则适当增加规划阶段数量，即减小单阶段的持续时间。在规划前，可以根据该区域的历史负荷数据和/或该区域未来基础设施的建设进度，对该区域未来的负荷增长水平进行预测，根据预测的负荷增长水平进行规划阶段的划分。
[0045]
步骤s103，以综合能源系统在规划周期内的最小运营成本为目标、以各个规划阶段综合能源系统中各个型号设备的数量为决策变量，建立目标函数；其中，综合能源系统中包括多类设备，每类设备包括至少一种型号。
[0046]
可选的，目标函数为：
[0047]
min c
total
＝ci+co+cm[0048]
式中，c
tota1
为综合能源系统在规划周期内的运营成本，ci为综合能源系统的投资费用，co为综合能源系统在规划周期内的运行费用，cm为综合能源系统在规划周期内的维护费用。
[0049]
综合能源系统的投资费用可以由购置费用减去设备残值得到。具体公式为ci＝c
b-cr，cb为设备购置总费用，cr为设备总残值。
[0050]
购置费用包括设备扩建、设备采购与安装、相关配套设施的建设等费用，假设每个规划阶段的投资行为发生在规划阶段的第一年，则设备购置总费用cb由以下公式计算：
[0051][0052]
式中，t为规划阶段总数；r为折现率；k
st
为第t个规划阶段第一年与规划周期第一年之间的年数间隔；m为设备型号数量；c
i，j
为第j个设备的投资费用；q
tj
为第j个设备在第t个规划阶段的容量或数量，若q
tj
＝0，则表示在t规划阶段设备j不进行投资建设。
[0053]
设备的投资阶段和使用寿命不同，因此在规划周期结束后，综合能源系统中部分设备未达到其使用寿命。将设备的剩余使用寿命量化为残值，采用年限平均法对设备进行折旧，并在综合能源系统全生命周期成本中扣除。设备总残值cr由以下公式计算：
[0054][0055]
式中，k
i，j
为第j个设备的投建年份；δj为第j个设备的净残值率；nj为j个设备的使用寿命。
[0056]
运行费用主要为从外部购买能源所产生的费用，综合能源系统在规划周期内的运行费用co由以下公式计算：
[0057][0058]
式中，u为能源形式总数；为第k年第u种能源形式在第t个规划阶段的购买价格；表示第k年第u种能源形式在第t个规划阶段的购买功率值；n为规划周期的总年数。
[0059]
综合能源系统的维护费用主要为各类设备的维修保养费用，在规划周期内的维护费用cm由以下公式计算：
[0060][0061]
式中，c
m，j
表示第j个设备的单位功率可变维护成本；表示第k年第j个设备在
第t个规划阶段的输出功率值。
[0062]
可选的，综合能源系统在规划周期内的运营成本还可以包括易损耗设备(例如储电、储热、储气设备等)的更换成本，计算公式如下：
[0063][0064]
式中，s为易损耗设备的运行寿命，g为易损耗设备需要的更换次数，y为易损耗设备折算为净现值的年限，r为基准折现率。
[0065]
步骤s104，建立目标函数的约束条件，并根据约束条件求解目标函数。
[0066]
可选的，根据各类设备的安装容量是否连续，各类设备可分为离散设备和连续设备。相应的，建立所述目标函数的约束条件包括：
[0067]
对于综合能源系统中的离散设备，在规划阶段，设备的输入功率与输出功率之间满足线性关系。当同一型号设备在第t个规划阶段有多台同时在运行时，可认为输入功率在各台设备之间平均分配。
[0068]
因此，建立离散设备约束如下：
[0069]
离散设备选型约束：
[0070][0071]
离散设备输入输出特性约束：
[0072]yi，j，k
(t)＝a
i，j
x
i，j，k
(t)+b
i，j
δ
i，j，k
(t)
[0073]
离散设备输出功率限值约束：
[0074][0075]
某一型号离散设备运行台数约束(某一型号设备在第k年的最大运行台数不超过历年安装的设备台数之和)：
[0076][0077]
式中，n
i，j，k
为第i类第j型号的离散设备在第k年的安装台数；γ
i，j，k
为0或1，表示第i类第j型号的离散设备在第k年是否安装；n
i，j，k
为第i类第j型号的离散设备在第k年的最小安装台数；为第i类第j型号的离散设备在第k年的最大安装台数；a
i，j
、b
i，j
分别为第i类第j型号的离散设备对应的性能系数的一次项和常数项；x
i，j，k
(t)、y
i，j，k
(t)分别为第i类第j型号的离散设备在第k年规划阶段t的输入功率和输出功率；x
i，j
、分别为第i类第j型号的离散设备的最小输入功率和最大输入功率；δ
i，j，k(t)
为第i类第j型号的离散设备在第k年规划阶段t的同时运行台数；l
i，j
为第i类第j型号的离散设备的设计寿命。
[0078]
对于综合能源系统中的连续设备(例如储能设备)，建立如下约束：
[0079]
连续设备选型约束：
[0080][0081]
连续设备运行容量约束：
[0082][0083]
连续设备蓄能功率约束：
[0084][0085]
连续设备放能功率约束：
[0086][0087]
容量平衡约束：
[0088][0089]
连续设备初始蓄能效率约束：
[0090]ei，j，k
(0)＝e
i，j，k
(t)＝μ
i，j
·zi，j，k
[0091]
式中，s
i，j，k
为第i类第j型号的连续设备在第k年的安装台数；s
i，j，k
、分别为第i类第j型号的连续设备在第k年的最小安装容量和最大安装容量；z
i，j，k
为第i类第j型号的连续设备在第k年的运行容量；分别为第i类第j型号的连续设备的蓄能功率和放能功率；ρ
i，j
、σ
i，j
分别为第i类第j型号的连续设备的最大蓄能率和最大放能率；e
i，j，k
(t)为第i类第j型号的连续设备在规划阶段t存储的能量；η
i，j
、ξ
i，j
、τ
i，j
分别为第i类第j型号的连续设备的自损耗率、蓄能效率和放能效率，μ
i，j
为第i类第j型号的连续设备的初始蓄能效率，即连续设备在运行初期的蓄能效率。
[0092]
可选的，除了建立上述的离散设备约束和连续设备约束之外，还可以根据实际需求，建立以下约束：
[0093]
综合能源系统的安装必须考虑资源的多少以及可安装场地的大小，因此可建立建筑面积约束：
[0094][0095]
式中，mi为第i台设备安装占用的土地面积，az
max
为用于建设综合能源系统的土地面积，n为设备总数量。
[0096]
综合能源系统的建设不能超过最大投资能力，因此可以建立投资能力约束：
[0097]
t
max
≥f
′
in
(x)
[0098]
式中，f
in
(x)、t
max
分别为综合能源系统的投资和最大投资能力。
[0099]
综合能源系统的用电不能超过电网供电能力，因此可以建立电网供能约束：
[0100][0101]
[0102]
式中，d
max
为电网的最大供电能力，为第i个设备的耗电功率，为第i个设备的发电功率，为综合能源系统的设计用电，s为安全用电系数。
[0103]
对于离散设备中的管网设备，还可以建立管网选型约束。管网类型包括电力线路和输热管道两类。对于输热管道，由于寿命较长且敷设困难、改造代价大，因此在第一年安装后一般不考虑其替换，因此可以将第一年之后输热管道的γ
i，j，k
约束为恒等于0。对于电力线路，当要求电力线路规划满足辐射状条件时，还有如下约束：
[0104][0105]
式中：n1为电力线路数，为电力节点数。
[0106]
另外，对于建筑面积的约束，各设备还需要考虑专属用地面积的约束，需考虑综合能源系统建设的地理位置，例如：在楼宇屋顶安装太阳能光伏板时，需要以楼宇屋顶有效光照面积最大值为约束，本发明不再进行详述。
[0107]
步骤s105，基于目标函数的解对综合能源系统进行多阶段规划。
[0108]
在本发明实施例中，目标函数的解为每个规划阶段各个型号设备的数量或容量，根据各个型号设备的数量或容量可以对综合能源系统进行设计。
[0109]
本可见，发明实施例通过将综合能源系统的规划周期划分为多个规划阶段，然后以综合能源系统在规划周期内的最小运营成本为目标、以各个规划阶段综合能源系统中各个型号设备的数量为决策变量建立目标函数，并建立约束条件进行求解，输出最优配置方案。一方面，多阶段的规划方式有效解决了综合能源系统前期设备闲置、后期设备老化容量短缺的问题，降低了综合能源系统的整体运营成本。另一方面，考虑设备选型的规划方案能够计算出每个规划阶段各个型号设备的数量或容量，更具实际意义。
[0110]
以下，通过仿真验证本方法的可行性。
[0111]
以某园区待建综合能源系统为例，系统拟安装的设备有燃气轮机(gt)、余热锅炉(rb)、燃气锅炉(gb)、风机(wt)、电制冷机(ec)和溴化锂吸热式制冷机(ab)等。系统备选设备类型数为i＝6，整个项目周期为25年。按时间顺序计算，问题计算相对繁琐，因为不同季节下气象条件和负荷需求差异较大，本例在每一年采用三个典型日期，夏季7～9月，冬季12～3月，过渡季为4～6和10～11月。每个季节取1天作为典型代表日，每个典型日用6个平均时段表示，再考虑夏季和冬季负荷高峰两个特殊时段，全年共计20个时段，项目周期总计算时段数为500。电力价格采用分时电价：峰时电价(11：00-14：00)为1.05元/kwh，平时电价(7：00-10：00，15：00-20：00)为0.65元/kwh，低谷电价(1：00-6：00，21：00-24：00)为0.35元/kwh，天然气价格为3.25元/m3。
[0112]
由于燃气轮机在运行过程中存在着热电耦合。为说明热电耦合以及分期规划对系统配置影响，下面分燃气轮机不弃热、弃热、配置储热装置以及是否分阶段规划优化四种场景进行对比，表1为四种测试场景对比。
[0113]
表1四种测试场景对比
[0114][0115]
分析该表可知，由于场景i为单阶段规划，并不属于分期优化，求解其过程相对其他场景比较简单，计算时间最短。场景ii中不允许弃热，同时为多阶段规划，所以计算时间较长。场景iii和场景iv的计算效率比场景ii有所提升，这是因为允许弃热，约束条件相对松弛。
[0116]
图6给出了四种场景下系统全生命周期的配置结果。图6中，浅色标志表示在年初安装该型号设备，深色标志表示达到使用使命的设备在年末退出运行，权重数字表示设备安装或退出运行的台数。场景i中，为了保证系统配置方案能够满足负荷增长，在项目初期采取冗余配置，并在后续运行中直接替换达到使用寿命的设备。可以看出，该方案无法综合考虑设备寿命与项目周期，以致出现了设备投运不久即退出运行的情况。例如在场景i中，我们可以观察到，第25年，也即项目周期内的最后一年，安装了一台4#电制冷机，并在当年年末退役，该设备不能得到充分利用。在其余三种场景中，相关设备并不是在项目周期的第一年就全部安装，而是根据时间推移和负荷变化等因素进行合理地安装与替换。例如，在这三个场景中，第一年安装了设计寿命为25年的4#风机，第6年安装了设计寿命为20年的4#燃气轮机，这种布置方案能够充分利用各类设备的使用寿命。在此之外，各类设备退出运行后，一般会在下一年替换新设备，以满足系统负荷需求。相比单阶段规划而言，考虑整个项目周期的多阶段规划可以更加科学合理地制定计划，从而使规划方案整体性达到最优。
[0117]
四种场景下全生命周期的系统费用和能耗情况如表2所示。
[0118]
表2四种场景下的费用和能耗
[0119][0120]
通过实例分析，本发明实施例提供的综合能源系统多阶段规划方法能够有效减少了综合能源系统的整体运营成本，输出多种类型以满足用户电、冷、热等负荷，并且还提升光伏消纳能力，提升能量消纳率与渗透率。
[0121]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0122]
参见图7所示，本发明实施例提供了一种综合能源系统多阶段规划装置，该装置70包括：
[0123]
获取模块71，用于获取综合能源系统的规划周期。
[0124]
第一处理模块72，用于将规划阶段规划周期划分为多个规划阶段。
[0125]
第二处理模块73，用于以规划阶段综合能源系统在规划阶段规划周期内的最小运营成本为目标、以各个规划阶段综合能源系统中各个型号设备的数量为决策变量，建立目标函数。其中，规划阶段综合能源系统中包括多类设备，每类设备包括至少一种型号。以及，建立规划阶段目标函数的约束条件，并根据规划阶段约束条件求解规划阶段目标函数。
[0126]
第三处理模块74，用于基于规划阶段目标函数的解对规划阶段综合能源系统进行多阶段规划。
[0127]
可选的，第一处理模块72具体用于：
[0128]
获取综合能源系统所在区域的历史负荷数据，并根据历史负荷数据，预测区域在规划周期内的负荷增长速率；
[0129]
基于负荷增长速率，将规划周期划分为多个规划阶段。
[0130]
可选的，第二处理模块73建立的目标函数为：
[0131]
min c
total
＝ci+co+cm[0132]
式中，c
total
为综合能源系统在规划周期内的运营成本，ci为综合能源系统的投资费用，co为综合能源系统在规划周期内的运行费用，cm为综合能源系统在规划周期内的维护费用。
[0133]
可选的，第二处理模块73通过以下公式计算综合能源系统的投资费用ci：
[0134][0135]
可选的，第二处理模块73通过以下公式计算综合能源系统在规划周期内的运行费用co：
[0136][0137]
可选的，第二处理模块73通过以下公式计算综合能源系统在规划周期内的维护成本cm：
[0138][0139]
上式中，cb为设备购置总费用；cr为设备总残值；t为规划阶段总数；r为折现率；k
st
为第t个规划阶段第一年与规划周期第一年之间的年数间隔；m为设备型号数量；c
i，j
为第j个设备的投资费用；q
tj
为第j个设备在第t个规划阶段的容量或数量；u为能源形式总数；为第k年第u种能源形式在第t个规划阶段的购买价格；表示第k年第u种能源形式在第t个规划阶段的购买功率值；n为规划周期的总年数；c
m，j
表示第j个设备的单位功率可变维护成本；表示第k年第j个设备在第t个规划阶段的输出功率值。
[0140]
可选的，根据各类设备的安装容量是否连续，各类设备分为离散设备和连续设备。相应的，对于综合能源系统中的离散设备，第二处理模块73建立离散设备约束：
[0141][0142]yi，j，k
(t)＝a
i，j
x
i，j，k
(t)+b
i，j
δ
i，j，k
(t)
[0143][0144][0145]
式中，n
i，j，k
为第i类第j型号的离散设备在第k年的安装台数；γ
i，j，k
为0或1，表示第i类第j型号的离散设备在第k年是否安装；n
i，j，k
为第i类第j型号的离散设备在第k年的最小安装台数；为第i类第j型号的离散设备在第k年的最大安装台数；a
i，j
、b
i，j
分别为第i类第j型号的离散设备对应的性能系数的一次项和常数项；x
i，j，k
(t)、y
i，j，k
(t)分别为第i类第j型号的离散设备在第k年规划阶段t的输入功率和输出功率；x
i，j
、分别为第i类第j型号的离散设备的最小输入功率和最大输入功率；δ
i，j，k(t)
为第i类第j型号的离散设备在第k年规划阶段t的同时运行台数；l
i，j
为第i类第j型号的离散设备的设计寿命；
[0146]
对于综合能源系统中的连续设备，第二处理模块73建立连续设备约束：
[0147][0148][0149][0150][0151][0152]ei，j，k
(0)＝e
i，j，k
(t)＝μ
i，j
′zi，j，k
[0153]
式中，s
i，j，k
为第i类第j型号的连续设备在第k年的安装台数；s
i，j，k
、分别为第i类第j型号的连续设备在第k年的最小安装容量和最大安装容量；z
i，j，k
为第i类第j型号的连续设备在第k年的运行容量；分别为第i类第j型号的连续设备的蓄能功率和放能功率；ρ
i，j
、σ
i，j
分别为第i类第j型号的连续设备的最大蓄能率和最大放能率；e
i，j，k
(t)为第i类第j型号的连续设备在规划阶段t存储的能量；η
i，j
、ξ
i，j
、τ
i，j
分别为第i类第j型号的连续设备的自损耗率、蓄能效率和放能效率，μ
i，j
为第i类第j型号的连续设备的初始蓄能效率。
[0154]
可选的，第二处理模块73还用于：
[0155]
建立建筑面积约束：
[0156][0157]
建立投资能力约束：
[0158]
t
max
≥f
in
(x)
[0159]
建立电网供能约束：
[0160][0161][0162]
上式中，mi为第i台设备安装占用的土地面积，az
max
为用于建设综合能源系统的土地面积，n为设备总数量；f
in
(x)、t
max
分别为综合能源系统的投资和最大投资能力；dmax为电网的最大供电能力，为第i个设备的耗电功率，为第i个设备的发电功率，为综合能源系统的设计用电，s为安全用电系数。
[0163]
可选的，综合能源系统的规划周期为综合能源系统中使用寿命最短的设备的使用年限。
[0164]
图8是本发明实施例提供的电子设备80的示意图。如图8所示，该实施例的电子设备80包括：处理器81、存储器82以及存储在存储器82中并可在处理器81上运行的计算机程
序83，例如综合能源系统多阶段规划程序。处理器81执行计算机程序83时实现上述各个综合能源系统多阶段规划方法实施例中的步骤，例如图5所示的步骤s101至s105。或者，处理器81执行计算机程序83时实现上述装置实施例中各模块的功能，例如图7所示模块71至74的功能。
[0165]
示例性的，计算机程序83可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器82中，并由处理器81执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序83在电子设备80中的执行过程。例如，计算机程序83可以被分割成获取模块71、第一处理模块72、第二处理模块73、第三处理模块74(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：
[0166]
获取模块71，用于获取综合能源系统的规划周期。
[0167]
第一处理模块72，用于将规划阶段规划周期划分为多个规划阶段。
[0168]
第二处理模块73，用于以规划阶段综合能源系统在规划阶段规划周期内的最小运营成本为目标、以各个规划阶段综合能源系统中各个型号设备的数量为决策变量，建立目标函数。其中，规划阶段综合能源系统中包括多类设备，每类设备包括至少一种型号。以及，建立规划阶段目标函数的约束条件，并根据规划阶段约束条件求解规划阶段目标函数。
[0169]
第三处理模块74，用于基于规划阶段目标函数的解对规划阶段综合能源系统进行多阶段规划。
[0170]
电子设备80可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。电子设备80可包括，但不仅限于，处理器81、存储器82。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是电子设备80的示例，并不构成对电子设备80的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如电子设备80还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0171]
所称处理器81可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0172]
存储器82可以是电子设备80的内部存储单元，例如电子设备80的硬盘或内存。存储器82也可以是电子设备80的外部存储设备，例如电子设备80上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(securedigital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器82还可以既包括电子设备80的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器82用于存储计算机程序以及电子设备80所需的其他程序和数据。存储器82还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0173]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元
既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0174]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0175]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0176]
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0177]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0178]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0179]
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，randomaccess memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0180]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。