一种综合能源系统优化调度方法与装置.pdf

(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CN113902339A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202111329448.4G06F111/04(2020.01)(22)申请日2021.11.10G06F119/06(2020.01)G06F119/08(2020.01)(71)申请人五凌电力有限公司地址410004湖南省长沙市天心区五凌路188号申请人国家电投集团湖南综合智慧能源有限公司(72)发明人龙浩张文栋刘子琨刘晨梁涛葛群刘亚祥(74)专利代理机构北京风雅颂专利代理有限公司11403代理人李博瀚(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06F30/27(2020.01)权利要求书3页说明书11页附图1页(54)发明名称一种综合能源系统优化调度方法与装置(57)摘要本发明公开了一种综合能源系统优化调度方法及装置，方法包括获取待调度周期内综合能源系统中供能设备的性能参数、逐时运行参数及用能设备的逐时需求值；构建动态规划模型，动态规划模型的决策优化目标为调度周期内各个时段总运行成本最小，其状态转移方程是根据性能参数、逐时运行参数和逐时需求值确定的；对动态规划模型进行寻优，确定综合能源系统的调度方案。本发明考虑了热泵性能参数随运行工况的变化以及热泵、储能等的耦合利用，且解决了耦合能源系统中地源热泵导致的地下土壤热失衡问题。本发明利用基于动态规划的遗传算法求解能源系统调度问题，兼顾了调度问题求解的全局优化性和快速性，能够使系统高效节能、长期稳定运行。CN113902339ACN113902339A权利要求书1/3页1.一种综合能源系统优化调度方法，其特征是，包括：获取待调度周期内综合能源系统中供能设备的性能参数、逐时运行参数及用能设备的逐时需求值；构建动态规划模型，所述动态规划模型的决策优化目标为调度周期内各个时段总运行成本最小，所述动态规划模型的状态转移方程是根据所述性能参数、逐时运行参数和所述逐时需求值确定的；对所述动态规划模型进行寻优，确定所述综合能源系统的调度方案。2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述供能设备包括蓄热装置、蓄冷装置和热泵机组；所述蓄热装置和所述蓄冷装置均与热泵机组连接；所述热泵机组包括多个热泵，所述热泵为空气源热泵、水源热泵和地源热泵中的至少一种。3.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述动态规划模型的状态转移方程包括蓄热装置对应的状态转移方程和蓄冷装置对应的状态转移方程；所述蓄热装置对应的状态转移方程如第一公式，所述第一公式为：式中，为待调度周期内t时段末蓄热装置的蓄热容量，为待调度周期内t‑1时段末蓄热装置的蓄热容量，δh为蓄热装置的散失系数，为蓄热装置的蓄热效率，为蓄热装h置的放热效率，Δt为待调度周期内t时段的时长，Vt根据第二公式确定，所述第二公式为：式中，为t时段热泵机组中第i个热泵制热量的输出值，MHP为所述热泵机组中热泵的总数量，为t时段用能设备的热负荷需求值；所述蓄冷装置对应的状态转移方程如第三公式，所述第三公式为：式中，为待调度周期内t时段末蓄冷装置的蓄冷容量，为待调度周期内t‑1时段末蓄冷装置的蓄冷容量，δc为蓄冷装置的散失系数，为蓄冷装置的蓄冷效率，为蓄冷装c置的放冷效率，Δt为待调度周期内t时段的时长，Vt根据第四公式确定，所述第四公式为：式中，为t时段热泵机组中第i个热泵制冷量的输出值，MHP为所述热泵机组中热泵2CN113902339A权利要求书2/3页的总数量，为t时段用能设备的冷负荷需求值。4.如权利要求3所述的方法，其特征是，所述是根据第五公式确定，所述第五公式为：式中，为t时段热泵机组中第i个热泵制热的输入功率，为t时段热泵机组中第i个热泵的制热系数，所述制热系数是根据第i个热泵的工况参数确定的；所述是根据第六公式确定，所述第六公式为：式中，为t时段热泵机组中第i个热泵制冷的输入功率，为t时段热泵机组中第i个热泵的制冷系数，所述制冷系数是根据第i个热泵的工况参数确定的。5.如权利要求3所述的方法，其特征是，当所述热泵中有地源热泵时，所述动态规划模型的状态转移方程还包括地源热泵对应的状态转移方程；所述地源热泵对应的状态转移方程根据第七公式确定，所述第七公式为：式中，为待调度周期内t时段末地源热泵从土壤中提热总量或向土壤中释热总量，为待调度周期内t‑1时段末地源热泵从土壤中提热总量或向土壤中释热总量，为t时段地源热泵制热量的输出值，为t时段地源热泵制冷量的输出值，为t时段地源热泵的制热系数，为t时段地源热泵的制冷系数。6.如权利要求5所述的方法，其特征是，所述需要满足的约束条件如第八公式，所述第八公式为：式中，和分别为地源热泵在调度日d的最佳出力参考值，和为地源热泵制热时在调度日d的出力下限调整