Page 11 - 中国仿真学会通讯
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４） 充电桩。
充电桩的典型物理模型［１４］ 表示为
Ｋ
Ｐｉ ＝ ｓｔａｔｅ（ ｋ） ｐｋ （ １０）
ＣＨＡ ｃｈａ
ｋ＝１
式中： Ｐ ｉ 表示区域 ｉ 内充电桩总的充电负荷容量； Ｋ 表示区域 ｉ 内的充电桩总数； ｓｔａｔｅ（ ｋ） 为二
ＣＨＡ
进制变量， 表征第 ｋ 个充电桩的充电状态， 充电时其值为 １， 反之为 ０； ｐ ｋ 表 示 第 ｋ 个充电桩的
ｃｈａ
输出功率（电动汽车充电功率）。 同时， 充电桩的经济性模型可概括为
Ｃｉ ＝ Ｃｉｎｖ ＋ Ｃｏｐｅ ＋ ＣＥ （ １１）
ＣＨＡ ＣＨＡ ＣＨＡ ＣＨＡ
Ｋ
Ｂｉ ｔ０ｋ ｉ
ＣＨＡ ｃｈａ
＝ Ｅ ｐｉ ｉ ＝ ［ ｐ （ｋ ｔ ｋ － ） ］ ｐ （ １２）
ｃｈａ ｃｈａ
ｃｈａ
ｋ＝１
式中： Ｃ ｉ 和 Ｂ ｉ 分别表示区域 ｉ 内充电桩的成本项和收益项； Ｃｉｎｖ 表示充电桩的初始投资成本；
ＣＨＡ ＣＨＡ ＣＨＡ
Ｃ ｏｐｅ 表示充电桩的运维成本； Ｃ Ｅ 表示用电成本； Ｅｉ 表 示区 域 ｉ 内的充电电量； ｐ ｉ 表 示 充电 价
ＣＨＡ ＣＨＡ ｃｈａ ｃｈａ
格； ｔｋ 和 ｔ０ｋ 分别表示充电的终止和起始时间。
２ １ ２ 独立型热力设备单元建模
综合能源系统中的独立型热力设备单元主要包括热力管网、 储热设备等［１５－１７］ ， 此类设备只
传输、 存储热能。
１） 热力管网模型。
热力管网是供热系统的重要组成部分， 主要包含热力管道和循环水泵两部分。 热力管道的
典型物理模型［１８－１９］ 可表示为
ω２ æ λ ö Ｈ２ － Ｈ１
ç ｖ
÷
２ｇｖ èＤ１
Ｐ１－ Ｐ２ ＝ １ １５ Ｌ ＋ ξ ø ＋ （ １３）
ｔｉｎ － ｔｏｕｔ ＝ ３ ６ＱＬｏｓｓ （ １４）
１０００Ｇ Ｌ ｃｐ
ＱＬｏｓｓ ＝ πＤ０ ＬＫ（ ｔ － ｔａ） （ １５）
Ｒ
式中： Ｐ１ 和 Ｐ２ 分别表示管道的始端和末端压力； ω表示管道的平均流速； ｖ 表示管道的平均比
体积； ｇ 表示重力加速度； Ｄ１ 和 Ｄ０ 分别表示管道的内径和外径； λ 表示沿程阻力系数； Ｌ 表示
管网的长度； ξ 表示局部阻力系数； Ｈ２ 和 Ｈ１ 分别表示管道的始端和末端高度； ｔｉｎ 和 ｔｏｕｔ 分别
表示管道的始端和末端温度； ＱＬｏｓｓ 表示管道的热损失； ＧＬ 表示管道的流量； ｃｐ 表示热水的比定
压热容； Ｋ 表示热损件的当量长度系数； Ｒ 表示管道的热阻； ｔ 表示管内介质平均温度； ｔａ 表示
环境温度。 循环水泵的典型物理模型［２０］ 可表示为
ＰＷＰ ＝ Ｎ æ２ ７３Ｈｉ Ｇｉ ö （ １６）
ç÷
ｉ ＝ １ è ηＷＰ ø
式中： ＰＷＰ 表示循环水泵的功率； ηＷＰ 表示水泵的效率； Ｈｉ 表示第 ｉ 个水泵的扬程； Ｇｉ 表示第 ｉ
个水泵的流量。 同时， 热力管网的经济性模型可表示为
ＣＨＬ ＝ Ｃｉｎｖ ＋ Ｃｉｎｖ ＋ Ｃｏｐｅ ＋ Ｃｏｐｅ （ １７）
ＨＬ ＴＳ ＨＬ ＴＳ
ＢＨＬ ＝ ＳＨＬ ΔｐＨＳ Ｌ （ １８）
式中： Ｃ ＨＬ 表示热力管网的成本项， 主要包含管道的投资成本 Ｃ ｉｎｖ 、 运维成本 Ｃ ｏｐｅ 以及循环水泵站
ＨＬ ＨＬ
的投资成本 Ｃ ｉｎｖ 和运维成本 Ｃ ｏｐｅ ； Ｂ ＨＬ 表示热力管网的收益项， 等于管网的供热面积 ＳＨＬ 和单位面
ＴＳ ＴＳ
积供热价格 Δｐ Ｓ 的乘积。
ＨＬ
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