一种多能源供能系统协同调度方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115907139A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211446874.0(22)申请日2022.11.18(71)申请人上海明华电力科技有限公司地址200437上海市虹口区邯郸路171号9号楼801室(72)发明人林晓真黄新戴坤鹏张世东韩朝兵(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225专利代理师应小波(51)Int.Cl.G06Q10/04(2023.01)G06Q10/0631(2023.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书4页说明书9页附图6页(54)发明名称一种多能源供能系统协同调度方法(57)摘要本发明涉及一种多能源供能系统协同调度方法，该方法基于地源热泵多时间尺度运行策略，所述方法具体包括以下步骤：步骤1：获取系统供能建筑的冷负荷、热负荷和电负荷；步骤2：构建太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统；步骤3：确定太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统的调度策略；步骤4：建立太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统的优化模型；步骤5：细化太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统的决策变量。与现有技术相比，本发明具有提高了供能系统的经济、能源及环境性能等优点。CN115907139ACN115907139A权利要求书1/4页1.一种多能源供能系统协同调度方法，其特征在于，该方法基于地源热泵多时间尺度运行策略，所述方法具体包括以下步骤：步骤1：获取系统供能建筑的冷负荷、热负荷和电负荷；步骤2：构建太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统；步骤3：确定太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统的调度策略；步骤4：建立太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统的优化模型；步骤5：细化太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统的决策变量。2.根据权利要求1所述的一种多能源供能系统协同调度方法，其特征在于，所述的步骤1中，对于已使用的建筑，采集建筑的冷负荷、热负荷和电负荷数据，对于未使用的建筑，采用建筑环境模拟分析软件DeST软件计算建筑的冷负荷、热负荷和电负荷数据。3.根据权利要求1所述的一种多能源供能系统协同调度方法，其特征在于，所述的步骤2中，太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统的设备包括：内燃机、吸收式冷温水机、光伏、光热、地源热泵、燃气锅炉、蓄电池、蓄水罐、市政电网；其中所述内燃机、光伏、蓄电池、市政电网可满足用户和地源热泵的电负荷；所述吸收式冷温水机、地源热泵、蓄水罐可满足用户的热负荷和冷负荷；所述吸收式冷温水机的热源包括内燃机、光热、燃气锅炉。4.根据权利要求1所述的一种多能源供能系统协同调度方法，其特征在于，所述的步骤3中，太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统的调度策略包括：在电跟随策略下，供能系统优先满足电负荷，然后再满足热负荷和冷负荷。5.根据权利要求4所述的一种多能源供能系统协同调度方法，其特征在于，对于电负荷，当来自光伏的电量高于电负荷时，多余的部分优先被储存在蓄电池，如果还有剩余，则被销售至市政电网；反之，蓄电池被用于补充短缺的电能；如果光伏和蓄电池提供的电量不能满足电负荷，不足的电能由内燃机或市政电网来补充；当不足的电能低于内燃机的最低发电量时，其由市政电网来满足；若不足的电能高于内燃机的最低发电量，但低于内燃机的最高发电量，其由内燃机来满足；如果不足的电能高于内燃机的最高发电量，其由内燃机和市政电网来满足。6.根据权利要求4所述的一种多能源供能系统协同调度方法，其特征在于，对于热负荷或冷负荷，对地源热泵的运行方式进行改进，引入地源热泵不同时间尺度的供热和供冷比例系数，地源热泵优先提供一定比例的热负荷或冷负荷，其余的热负荷或冷负荷由吸收式冷温水机和蓄水罐来满足；如果吸收式冷温水机提供的热量或冷量高于其余的热负荷或冷负荷，多余的部分优先被储存在蓄水罐，如果还有剩余，则被排放到环境中；反之，蓄水罐被用于补充缺额的热量或冷量；如果吸收式冷温水机和蓄水罐提供的热量或冷量不能满足其余的热负荷或冷负荷，燃气锅炉提供一定的热能到吸收式冷温水机，以增加吸收式冷温水机的热量或冷量输出，以满足其余的热负荷或冷负荷。7.根据权利要求6所述的一种多能源供能系统协同调度方法，其特征在于，所述比例系数包括季度系数、月度系数和天度系数。8.根据权利要求1所述的一种多能源供能系统协同调度方法，其特征在于，所述的步骤4中，太阳能‑地热能‑天然气互补的供能系统的优化模型包括：以费用年值、一次能源消耗量以及二氧化碳排放量为目标函数，以设备出力约束和功率平衡约束为约束条件，以内燃2CN115907139A权利要求书2/4页机、光伏、光热、蓄电池、蓄水罐的容量以及地源热泵的供热比和供冷比为决策变量；然后采用多目标遗传算法和TOPSIS方法对模型进行求解。9.根