[发明专利]建筑综合能源调度方法、系统、存储介质及计算机设备

权利要求书

1.一种建筑综合能源调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

以光伏发电等效模型、电动汽车随机充放电模型及建筑动态热力学模型构建建筑综合能源设施等效模型；其中，所述光伏发电等效模型模拟光照强度、太阳能电池板受光照有效面积以及环境温度对太阳能电池板输出功率的影响；所述电动汽车随机充放电模型基于电动汽车随机接入建筑综合能源设施的特性，模拟电动汽车的电池荷电状态在充放电过程中随充放电功率和时间的变化；所述建筑动态热力学模型中室外环境温度、墙体温度和室内空气温度之间的传热过程等效化为包括电阻和电容的电路，其中温度等效为电压，比热容等效为电容，热阻等效为电阻；

通过将所述建筑综合能源设施等效模型中的决策变量转化为整数变量，使所述建筑综合能源设施等效模型转换为基于混合整数线性规划的问题模型；

所述基于混合整数线性规划的问题模型的功率平衡约束条件按以下公式进行描述：

P^PV，build(t)+P^PV，sell(t)＝P^PV(t)；

P^PV，build(t)+∑_iP_i^EV，build(t)+P^grid，buy(t)＝P_ac(t)+P_basic(t)+∑_iP_i^EV，ch(t)；

P^grid，sell(t)＝P^PV，sell(t)+P_i^EV，sell(t)；

其中，P^PV(t)表示t时刻太阳能电池板的输出功率，单位为kW；P^PV，build(t)表示t时刻光伏发电系统向建筑供电的功率，单位为kW；P^PV，sell(t)表示t时刻光伏发电系统向电网卖电的功率，单位为kW；P_i^EV，sell(t)表示第i辆电动汽车在t时刻向电网卖电的功率，单位为kW；P_i^EV，build(t)表示第i辆电动汽车在t时刻电动汽车向建筑供电的功率，单位为kW；P_i^EV，dch(t)表示第i辆电动汽车电池在t时刻的放电功率；η^EV，dch表示电动汽车电池放电效率；I为电动汽车总量；表示第i辆电动汽车到达建筑的时刻；T_i^dep表示第i辆电动汽车离开建筑的时刻；P^grid，buy(t)表示t时刻建筑综合能源设施从电网买电的功率，单位为kW；P_ac(t)表示t时刻空调的工作功率；P_basic(t)表示建筑的基础负荷，单位为kW；P_i^EV，ch(t)表示第i辆电动汽车电池在t时刻的充电功率；P^grid，sell(t)表示t时刻建筑综合能源设施向电网卖电的功率，单位为kW；ε^grid(t)为二进制变量，ε^grid(t)的值为1表示t时刻建筑综合能源设施从电网买电，ε^grid(t)的值为0表示t时刻建筑综合能源设施没有从电网买电；P^grid，max表示配电网输电线路最大功率容量，单位为kW；N表示时间节点数；

根据电动汽车车主的用车习惯，运用概率密度函数对电动汽车随机性进行建模，生成预测电动汽车接入和离开建筑综合能源设施时间的时刻表；

获取日前预测数据，根据所述日前预测数据及所述时刻表，采用模型预测控制的方法及日前优化调度的策略，对基于混合整数线性规划的问题模型进行优化求解，得出建筑综合能源设施的控制调度计划；其中，所述日前预测数据包括太阳辐射强度数据、环境温度数据、电价数据；

根据所述控制调度计划，获取控制调度策略在调度期间的总运行成本，其目标函数的表达式如下所示：

其中，C^buy(t)表示t时刻的买电价格，C^sell(t)表示t时刻的卖电价格，τ表示每一个时间节点的长度，单位为s；λ^PV和λ^EV为预设的正数，λ^PV＜λ^EV；

所述控制调度计划将根据以下操作执行：

当光伏发电满足建筑负荷时，将剩余电量出售给电网；

当光伏发电不满足建筑负荷时，调度到达停车场并接入电动汽车控制器的电动汽车放电；

当光伏发电和电动汽车放电满足建筑负荷时，调度空闲的电动汽车通过放电的方式向电网卖电；

当光伏发电和电动汽车放电不满足建筑负荷时，从电网购买电以对建筑负荷进行补充供电。