气电综合管网协同规划方法、装置、电子设备及存储介质

摘要

本发明提供一种气电综合管网协同规划方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：在保证满足电力网络的安全运行约束、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束的条件下，建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型，此外，多阶段协同规划模型还包括规模化生物天然气工程投建约束、总产气量约束、实时产气量约束和设备投资约束；根据多阶段联合规划模型确定考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方案。通过合理选址规模化生物天然气工程，减少原料运输成本，降低规划成本，保障区域供需平衡，促进了规模化生物天然气工程的稳定运行。

说明书

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前我国已初步建成全国性天然气干线管网，但仍然存在建设发展速度滞后，管道设施不足，互联互通不够等问题，仍有超过20％的地级地方区域，约30％的县级地方区域没有接通管道气。这些地区民用燃气短缺、管网铺设投资和输送成本过高，现有的城镇燃气供应体系难以覆盖新型城镇化区域。发展规模化生物天然气工程(centralized biogasplant,CBP)，生产供应清洁能源，一方面，能够通过区域性的天然气管网铺设实现新型城镇集中供气供热，满足炊事采暖用能需求；另一方面天然气管网通过燃气机组与地区电网耦合，形成区域性电-气综合能源系统，提高综合用能效率，替代煤耗机组减少碳排放量。

现有天然气-电力协同规划方法主要是针对输、配电网络与天然气管网，协同规划线路走廊扩容管道、新建管道，新建发电机组等，这种规划方法考虑的是天然气管网，而不是以生物天然气工程为中心而铺设的区域管网。因此，这种方法不适用于以生物天然气工程为气源的区域管网规划。然而，对于以生物天然气工程为气源的区域管网规划问题，规模化生物天然气工程通常面临地区生物质资源不足、供需不平衡等问题，导致天然气管道规划和输电线路的扩建规划不合理，使得扩建成本较高。

发明内容

本发明实施例提供一种考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法，能够合理选址生物天然气工程，减少原料运输成本，并提供最优的天然气管道规划和输电线路扩容方案。

第一方面，本发明实施例提供一种考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法，包括：

在保证满足电力网络的安全运行约束、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束的条件下，建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型，此外，多阶段协同规划模型还包括规模化生物天然气工程投建约束、总产气量约束、实时产气量约束和设备投资约束；

根据所述多阶段联合规划模型确定所述考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方案。

可选的，所述电力网络的安全运行约束包括电力网络潮流约束、燃气机组出力约束、变电站出力约束、节点功率平衡约束、电力网络辐射结构约束、输电线路可选电缆类型约束。

可选的，所述天然气管网的安全运行约束包括节点气流平衡约束、天然气管网潮流约束、节点气压平衡约束、天然气网辐射结构约束、新建天然气管网管道约束以及天然气管网和电力网络耦合约束。

可选的，所述运行费用具体包括：交通运输成本、CBP运营成本、网损费用、变电站购电费用。

可选的，所述建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型的步骤具体包括：

建立包含电力网络、生物天然气网络、生物质原料交通运输网络的三网耦合的两阶段协同规划模型M1，所述两阶段协同规划模型M1以在规划水平年内最小化投资费用和运行费用为目标函数，同时满足生物天然气网络的安全运行约束、电力网络的安全运行约束、生物质原料交通运输网络约束、规模化生物天然气工程投建约束、总产气量和实时产气量约束以及设备投资约束；

采用多面体逼近法线性化所述两阶段协同规划模型M1中的非线性约束，将大规模混合整数二阶锥规划模型转换为混合整数线性规划模型M2，所述非线性约束包括:电力网络潮流约束以及天然气管网节点气压平衡约束；

考虑不可预测性约束，将所述混合整数线性规划模型M2转换为多阶段协同规划模型M3，所述不可预测性约束包括区域电力和天然气在规划年内的需求增长以及当地生物质能源供应能力。

可选的，所述设备投资约束定义为待规划燃气机组、待规划输电线路和待规划天然气管道在第t规划年投运后，其投运状态在后续规划年一直保持不变。

可选的，所述投资费用具体包括：CBP的投资费用、燃气机组的投资费用、天然气管道的投资费用、电缆类型为a的输电线路l的投资费用。

第二方面，本发明实施例还提供一种考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划装置，所述装置包括：

建模模块，用于在保证满足电力网络的安全运行约束、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束的条件下，建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型，此外，多阶段协同规划模型还包括规模化生物天然气工程投建约束、总产气量约束、实时产气量约束和设备投资约束；

确定模块，用于根据所述多阶段联合规划模型确定所述考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方案。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例提供的考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法中的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现发明实施例提供的考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法中的步骤。

本发明实施例中，在保证满足电力网络的安全运行约束、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束的条件下，建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型，此外，多阶段协同规划模型还包括规模化生物天然气工程投建约束、总产气量约束、实时产气量约束和设备投资约束；根据所述多阶段联合规划模型确定所述考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方案。通过合理选址规模化生物天然气工程，减少原料运输成本，规划天然气管道和电力线路扩容的最优方案，同时考虑了区域生物质供应能力与用能的不确定性，有效降低规划成本，保障区域供需平衡，促进了规模化生物天然气工程的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种多阶段联合规划模型的建立方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种场景树法生成场景方法的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种基于不可预测约束的投资决策的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种8节点初始电力网络、天然气管网和交通运输网络的结构图；

图6是本发明实施例提供的一种考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划装置的结构图；

图7是本发明实施例提供的一种建模模块的结构图；

图8是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：

S1、在保证满足电力网络的安全运行约束、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束的条件下，建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型。

在本发明实施例中，以投资费用和运行费用最小为目标函数，以电力网络、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束为约束条件，可以构建得到电力网络、生物天然气网络、生物质原料交通运输网络的三网耦合的协同规划模型。此外，多阶段协同规划模型还包括规模化生物天然气工程投建约束、总产气量约束、实时产气量约束和设备投资约束。

上述的生物质原料指的是用于规模化生物天然气工程(centralized biogasplant,CBP)的生产原料，比如树木和采伐加工剩余物、秸秆和农业剩余物、城市垃圾、人畜粪便和有机废水等。

以投资费用(也可以称为投资成本)和运行费用(也可以称为运行成本)最小为目标函数的多阶段联合规划模型具体可以如下述式子1所示：

其中，IC和OC

上述的总投资成本IC可以包括CBP的投资费用、燃气机组的投资费用、天然气管道的投资费用、电缆类型为a的输电线路l的投资费用。具体的，可以如下述式子2所示：

其中，BIC，GIC

上述的运行成本OC

其中，

S2、根据多阶段联合规划模型确定考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方案。

在本发明实施例中，上述协同规划方案为投资费用和运行费用最低时的规划方案，包括CBP选址规划、设备投建规划、天然气管道规划、输电线路规划。

在本发明实施例中，在保证满足电力网络的安全运行约束、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束的条件下，建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型，此外，多阶段协同规划模型还包括规模化生物天然气工程投建约束、总产气量约束、实时产气量约束和设备投资约束；根据所述多阶段联合规划模型确定所述考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方案。通过合理选址规模化生物天然气工程，减少原料运输成本，规划天然气管道和电力线路扩容的最优方案，同时考虑了区域生物质供应能力与用能的不确定性，有效降低规划成本，保障区域供需平衡，促进了规模化生物天然气工程的稳定运行。

可选的，请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种多阶段联合规划模型的建立方法，如图2所示，上述建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型的步骤具体包括：

S21、建立包含电力网络、生物天然气网络、生物质原料交通运输网络的三网耦合的两阶段协同规划模型M1。

在本发明实施例中，上述两阶段协同规划模型M1以在规划水平年内最小化投资费用和运行费用为目标函数，同时满足生物天然气网络的安全运行约束、电力网络的安全运行约束、生物质原料交通运输网络约束、规模化生物天然气工程的投建约束、总产气量和实时产气量约束以及设备投资约束。

上述的设备投资约束定义为待规划燃气机组、待规划输电线路和待规划天然气管道在第t规划年投运后，其投运状态在后续规划年一直保持不变。上述的设备投资约束满足下述式子4到式子10。式子4到式子10具体如下：

其中，x

其中，x

其中，

其中，

其中，

其中，

其中，x

可选的，可以通过协同规划模型分别对原料交通运输网络、天然气管网以及电力网络的特性进行建模。

在多阶段联合规划模型中，电力网络约束包括电力网络的安全运行约束。上述电力网络的安全运行约束包括电力网络潮流约束、燃气机组出力约束、变电站出力约束、节点功率平衡约束、输电线路可选电缆类型约束、电力网络辐射结构约束等。

可选的，节点功率平衡约束包括节点有功功率平衡约束和节点无功功率平衡约束，具体的，有功功率平衡约束如下述式子11所示：

在式子11中，

上述节点功率平衡约束包括节点无功功率平衡约束，具体的，无功功率平衡约束如下述式子12所示：

在式子12中，QF

可选的，上述电力网络的安全运行约束还包括节点电压平衡约束，上述的节点电压平衡约束如下述式子13所示：

其中V

可选的，上述电力网络的安全运行约束还包括电力网络潮流约束，上述的电力网络潮流约束如下述式子14至21所示：

其中，

其中，

其中，

其中，

其中，

其中，

其中，

其中，

进一步的，在上述式子14到式子21中，式子16到式子19表示有且只有一种电缆类型用于投建输电线路。

可选的，上述电力网络的安全运行约束还包括变电站出力约束和燃气机组出力约束，上述的变电站出力约束和燃气机组出力约束如下述式子22至25所示：

其中，x

其中，x

其中，

其中，

可选的，上述电力网络的安全运行约束还包括电力网络辐射结构约束，上述电力网络辐射结构通过节点与节点间的管网进行构成，上述电力网络辐射结构约束如下述式子26所示：

其中，

进一步的，在多阶段联合规划模型中，所述生物天然气网络的安全运行约束包括节点气流平衡约束、天然气管网潮流约束、节点气压平衡约束、新建天然气管网管道约束、天然气管网辐射结构约束以及天然气管网和电力网络耦合约束等。

可选的，上述节点气流平衡约束指的是天然气管道的节点气流平衡约束，具体的，可以如下述式子27、式子28所示：

其中，

其中，x

可选的，上述生物天然气网络的安全运行约束还包括天然气管道气压约束，具体的，天然气管道气压约束可以如下述式子29到式子31所示：

其中，GP

其中，

其中，上述的

上述的式子30和式子31为非线性约束，经等价变换后，可以得到式子32到式子34，如下所示：

其中，上述的

其中，上述的

其中，上述的

上述的式子32是非凸的，可以通过McCormick envelope方法进一步松弛为二阶锥形式，如下述35到39所示：

其中，

其中，上述的

其中，上述的

其中，上述的

其中，上述的

可选的，上述生物天然气网络的安全运行约束还包括天然气管网辐射结构约束，具体的，天然气管网辐射结构约束可以如下述式子40所示：

其中，x

可选的，多阶段联合规划模型的约束还包括电力网络与生物天然气网络的耦合约束，电力网络通过燃气机组和生物天然气网络进行耦合，上述生物天然气网络和电力网络耦合约束如式子41所示：

其中，α，β表示燃气机组的转换系数，PG

进一步的，多阶段联合规划模型的约束还包括生物质原料运输路径约束、CBP投建约束、CBP总产气量约束和CBP实时产气量约束等。

可选的，上述的CBP投建约束可以如下述式子42所示：

其中，上述式子表示该地区有且只有1座CBP投建于节点n。

可选的，上述的生物质原料运输路径约束可以通过下述式子43到式子45进行表示：

其中，

其中，

其中，

需要说明的是，CBP总产气量应受限于从各节点采集的总原料量、所建CBP的最大产气量。CBP的实时产气量应等于同时期燃气机组g的耗气量以及各节点的用气需求之和。具体的，可以通过下述式子46到式子48进行表示：

其中，

其中，BG

其中，BG

由生物质原料运输路径产生对应的生物质原料运输成本，生物质原料运输成本包括固定运输成本和可变运输成本，其中，上述的固定运输成本如式子49所示：

其中，

可选的，上述的生物质原料运输成本如式子50所示：

其中，

通过上述步骤，建立了电力网络、生物天然气网络及生物质原料交通运输网络三网耦合的多阶段联合规划模型。

S22、采用多面体逼近法线性化所述两阶段协同规划模型M1中的非线性约束，将大规模混合整数二阶锥规划模型转换为混合整数线性规划模型M2。

在本发明实施例中，上述非线性约束包括:电力网络潮流约束以及天然气管网节点气压平衡约束。

可选的，上述式子14，式子15和式子35为非线性约束，可以通过多面体逼近法线性化上述式子14，式子15和式子35，将大规模混合整数二阶锥规划模型M1转化为混合整数线性规划模型M2。

具体的，将式子14变换松驰为下述式子51：

其中，

将式子15变换松驰为下述式子52：

其中，

将式子35变换松驰为下述式子53：

其中，

上述式子51到式子53均具有相同的结构特点，如下述式子54所示：

通过多面体逼近法，将式子54进行线性化转换，得到如下述式子55所示：

其中，L表示的是线性化式子54时附加的约束和变量数目，随着L的增大，线性化的误差将会减小。

以式子1为目标函数，式子2到式子29，以及式子33到式子50为约束条件，得到混合整数线性规划模型M2的通用形式，M2的通用形式如下述式子所示：

通过上述步骤，可以将大规模混合整数二阶锥规划模型转换为混合整数线性规划模型M2。

S23、进一步考虑不可预测性约束，将混合整数线性规划模型M2转换为多阶段协同规划模型M3。

在本发明实施例中，上述不可预测性约束包括区域电力和天然气在规划年内的需求增长以及当地生物质能源供应能力。

为解决生物质供应能力及用能需求变化的不确定性对长期规划的决策的影响，上述混合整数线性规划模型M2通过加入不可预测约束形成多阶段协同规划模型。采用不同场景表征生物质供应能力及用能需求变化的不确定性，上述场景可以由场景树法生成并缩减至一定数量，如图3所示。在图3缩减的场景树中，位于叶子节点的每个场景都有实现不确定性的唯一序列，该序列由根节点到叶子节点的支路表示。因此，多阶段问题被划分为W个子问题。

需要说明的是，上述不可预测约束的加入是为了表明阶段t之前无法区分的场景所对应的投资决策应该是相同的，如图4所示。通过加入不可预测约束，原混合整数线性规划模型M2可重新改写为多阶段协同规划模型M3，其通用形式表现如下述式子57所示：

可以在数学优化软件GAMS中对该模型进行建模和编程，并通过商业求解器Cplex求解，最终得到在规划年内投资费用及运行费用最小的逐年的投建计划。

本发明实施例中，考虑区域生物质供应能力的电力网络、生物天然气网络和生物质原料交通运输网络三网耦合的多阶段联合规划模型，能够合理选址生物质天然气工程，减少生物质原料运输成本，并提供最优的天然气管道规划和输电线路扩容方案。该模型同时考虑了区域生物质供应能力与用能的不确定性，在满足偏远地区用能需求的同时有效降低系统规划成本，可为实际的规模化生物天然气工程投资计划提供一定的理论指导。

在本发明实施例，通过对上述的考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法进行仿真，得到规划方案优于其他的规划方案。

具体的，图5示出一种8节点的初始电力网络、天然气管网和交通运输网络，通过8节点网络对所述考虑区域生物质供应能力的考虑区域生物质供应能力的气电综合管网多阶段协同规划方法进行了仿真验证，规划时间为15年并且划分为了3个阶段。需要说明的是，图5也显示了天然气管网和交通运输网的规划结果。

为了验证所述模型的优点，提出了5种不同的案例并进行结果的对比分析。案例1为本发明实施例提供的考虑区域生物质供应能力的多阶段三网耦合协同规划模型M3；案例2是两阶段电力-天然气随机规划模型，在该模型中未考虑生物质能源供应与电力网络的耦合；案例3是两阶段三网耦合协同规划模型M2；案例4与案例1是相似的，不同之处在于在案例4中节点生物质供应能力是不变的；案例5与案例2是相似的，不同之处也在于节点生物质供应能力是不变的。需要说明的是，案例1和案例4均为多阶段规划，而案例5为两阶段规划，并且未考虑生物质原料交通运输网络。

表1为负荷分区。如表1所示：

表1

表2为8节点系统的各节点用电、用气峰值以及生物质供应能力。如表2所示：

表2

表3为8节点系统的待选输电线路电缆类型。如表3所示：

表3

表4为该系统优化后的投资成本及运行成本(M$)。如表4所示：

表4

表5为该系统优化后的投建计划(只取案例1到案例3进行对比)。如表5所示：

表5

仿真结果显示案例1的总成本低于案例3的总成本，验证了多阶段规划能够有效降低总成本。案例2，由于未考虑生物质原料运输和电力网络的耦合，导致天然气-电力网络协同规划结果无法与本地的生物质供应能力相匹配，即该规划方法会使得生物质的需求超出本地的生物质供应能力，从而造成交通运输路线最优问题无解而无法计算交通运输成本，进一步验证了所述发明方法的必要性。此外，三种不同的规划方法也会影响最终CBP选址。

本发明实施例中，在保证满足电力网络的安全运行约束、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束的条件下，建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型，此外，多阶段协同规划模型还包括规模化生物天然气工程投建约束、总产气量约束、实时产气量约束和设备投资约束；根据所述多阶段联合规划模型确定所述考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方案。通过合理选址规模化生物天然气工程，减少原料运输成本，规划天然气管道和电力线路扩容的最优方案，同时考虑了区域生物质供应能力与用能的不确定性，有效降低规划成本，保障区域供需平衡，促进了规模化生物天然气工程的稳定运行。

需要说明的是，本发明实施例提供的考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法可以应用于可以进行考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划的手机、监控器、计算机、服务器等设备。

请参见图6，图6是本发明实施例提供的一种考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划装置的结构示意图，如图6所示，所述装置包括：

建模模块601，用于在保证满足电力网络的安全运行约束、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束的条件下，建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型，此外，多阶段协同规划模型还包括规模化生物天然气工程投建约束、总产气量约束、实时产气量约束和设备投资约束；

确定模块602，用于根据所述多阶段联合规划模型确定所述考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方案。

可选的，所述电力网络的安全运行约束包括电力网络潮流约束、燃气机组出力约束、变电站出力约束、节点功率平衡约束、输电线路可选电缆类型约束、电力网络辐射结构约束。

可选的，所述天然气管网的安全运行约束包括节点气流平衡约束、天然气管网潮流约束、节点气压平衡约束、新建天然气管网管道约束、天然气管网辐射结构约束以及天然气管网和电力网络耦合约束。

可选的，所述运行费用具体包括：交通运输成本、CBP运营成本、网损费用、变电站购电费用。

可选的，如图7所示，所述建模模块601具体包括：

第一建模单元6011，用于建立包含电力网络、生物天然气网络、生物质原料交通运输网络的三网耦合的两阶段协同规划模型M1，所述两阶段协同规划模型M1以在规划水平年内最小化投资费用和运行费用为目标函数，同时满足生物天然气网络的安全运行约束、电力网络的安全运行约束、生物质原料交通运输网络约束、CBP投建约束、总产气量和实时产气量约束以及设备投资约束；

第二建模单元6012，用于采用多面体逼近法线性化所述两阶段协同规划模型M1中的非线性约束，将所述大规模混合整数二阶锥规划模型转换为混合整数线性规划模型M2，所述非线性约束包括:电力网络潮流约束以及天然气管网节点气压平衡约束；

第三建模单元6013，用于考虑不可预测性约束，将所述混合整数线性规划模型M2转换为多阶段协同规划模型M3，所述不可预测性约束包括区域电力和天然气在规划年内的需求增长以及当地生物质能源供应能力。

可选的，所述设备投资约束定义为待规划燃气机组、待规划输电线路和待规划天然气管道在第t规划年投运后，其投运状态在后续规划年一直保持不变。

可选的，所述投资费用具体包括：CBP的投资费用、燃气机组的投资费用、天然气管道的投资费用、电缆类型为a的输电线路l的投资费用。

需要说明的是，本发明实施例提供的考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划装置可以应用于可以进行考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划的手机、监控器、计算机、服务器等设备。

本发明实施例提供的考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划装置能够实现上述方法实施例中考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法实现的各个过程，且可以达到相同的有益效果。为避免重复，这里不再赘述。

参见图8，图8是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图8所示，包括：存储器802、处理器801及存储在所述存储器802上并可在所述处理器801上运行的计算机程序，其中：

处理器801用于调用存储器802存储的计算机程序，执行如下步骤：

在保证满足电力网络的安全运行约束、生物天然气网络的安全运行约束以及生物质原料交通运输网络约束的条件下，建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型，此外，多阶段协同规划模型还包括规模化生物天然气工程投建约束、总产气量约束、实时产气量约束和设备投资约束；

根据所述多阶段联合规划模型确定所述考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方案。

可选的，所述电力网络的安全运行约束包括电力网络潮流约束、燃气机组出力约束、变电站出力约束、节点功率平衡约束、电力网络辐射结构约束、输电线路可选电缆类型约束。

可选的，所述天然气管网的安全运行约束包括节点气流平衡约束、天然气管网潮流约束、节点气压平衡约束、天然气管网辐射结构约束、新建天然气管网管道约束以及天然气管网和电力网络耦合约束。

可选的，所述运行费用具体包括：交通运输成本、CBP运营成本、网损费用、变电站购电费用。

可选的，处理器801执行的所述建立以投资费用和运行费用最小为目标函数的多阶段联合规划模型的步骤具体包括：

建立包含电力网络、生物天然气网络、生物质原料交通运输网络的三网耦合的两阶段协同规划模型M1，所述两阶段协同规划模型M1以在规划水平年内最小化投资费用和运行费用为目标函数，同时满足生物天然气网络的安全运行约束、电力网络的安全运行约束、生物质原料交通运输网络约束、规模化生物天然气工程投建约束、总产气量和实时产气量约束以及设备投资约束；

采用多面体逼近法线性化所述两阶段协同规划模型M1中的非线性约束，将大规模混合整数二阶锥规划模型转换为混合整数线性规划模型M2，所述非线性约束包括:电力网络潮流约束以及天然气管网节点气压平衡约束；

考虑不可预测性约束，将所述混合整数线性规划模型M2转换为多阶段协同规划模型M3，所述不可预测性约束包括区域电力和天然气在规划年内的需求增长以及当地生物质能源供应能力。

可选的，所述设备投资约束定义为待规划燃气机组、待规划输电线路和待规划天然气管道在第t规划年投运后，其投运状态在后续规划年一直保持不变。

可选的，所述投资费用具体包括：CBP的投资费用、燃气机组的投资费用、天然气管道的投资费用、电缆类型为a的输电线路l的投资费用。

需要说明的是，上述电子设备可以是可以应用于可以进行考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划的手机、监控器、计算机、服务器等设备。

本发明实施例提供的电子设备能够实现上述方法实施例中考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法实现的各个过程，且可以达到相同的有益效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的考虑区域生物质供应能力的气电综合管网的协同规划方法的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。