[发明专利]一种多能源水循环系统恒温供水规划方法及规划装置

权利要求书

1.一种多能源水循环系统恒温供水规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、收集用户需求数据、设备参数及环境参数，构建系统样本参数集；

步骤2、确定系统目标函数、系统约束条件及系统灵敏度指标，建立多能源水循环系统数学模型；

步骤3、采用规划算法求解步骤2建立的多能源水循环系统数学模型，得到多组系统配置备选集；

步骤4、综合考虑系统的设计生命周期和步骤1得到的系统样本参数集，确定步骤3得到的多组系统配置备选集中使系统的年化投资、维护及运行成本最小的最优配置参数集Ω；

所述步骤2中，系统目标函数为：；其中，表示多能源水循环系统的总投资成本，表示系统的总运行维护成本；

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其中，表示燃料电池和余热回收装置的投资成本，表示吸收式制冷机的投资成本，表示储冷水装置的投资成本，表示储热水装置的投资成本，表示燃料电池和余热回收装置的单位投资成本，表示吸收式制冷机的单位投资成本，表示储冷水装置的单位投资成本，表示储热水装置的单位投资成本，表示燃料电池和余热回收装置的额定功率，表示吸收式制冷机的额定功率，表示储冷水装置的配置容量，表示储热水装置的配置容量，表示燃料电池和余热回收装置的灵敏度指标，表示吸收式制冷机的灵敏度指标，表示储冷水装置的灵敏度指标，表示储热水装置的灵敏度指标；

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其中，表示系统购电量，表示上网电量；表示购电价格，表示上网电价；表示燃料消耗量，表示燃料价格，燃料包括天然气等一次能源和氢能等二次能源；为运行时段；

所述步骤2中，系统约束条件包括：燃料电池、余热回收装置和吸收式制冷机组成的冷热电联产设备的约束条件；考虑热损失的储冷水装置精确动态能量平衡约束条件；考虑热损失的储热水装置精确动态能量平衡约束条件；电能平衡约束条件，以及系统运行约束条件；

所述冷热电联产设备约束条件如下：

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其中，为冷热电联产设备的产电性能系数，为第t个时段的产电量；为冷热电联产设备的热回收系数，为电转热系数，表示水的比热容；为冷热电联产系统回路的水流量，为系统的供水温度；表示吸收式制冷机的性能系数；和分别表示吸收式制冷机的供水温度和流量；和分别表示冷水罐和热水罐的水温；表示燃料电池额定产电功率；约束精确描述了冷热电联产设备的水流量和输入、输出水温的动态变化过程；

考虑热损失的储冷水装置精确动态能量平衡约束条件如下：

其中表示储冷水装置额定容量，表示储冷水装置t+1时刻的水温，表示供冷管道回路的回水流量，表示供冷管道回路的回水温度，表示储冷水装置的单位热损耗系数，表示储冷水装置的单位表面积，表示环境温度；

考虑热损失的储热水装置精确动态能量平衡约束条件如下：

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其中表示储热水装置额定容量，表示储热水装置t+1时刻的水温，表示补水管道的水流量，表示地下水温度，表示生活热水需求，表示供热管道回路的回水流量，表示供热管道回路的回水温度，表示储热水装置的单位热损耗系数，表示储热水装置的单位表面积；

系统电能平衡约束条件如下：

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其中为系统的用电负荷；

水循环过程中冷负荷、热负荷和生活热水负荷供需平衡约束条件：

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其中表示系统的制冷需求，表示系统的制热需求，表示生活热水需求；

系统运行约束如下：

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其中表示系统从电网购电，否则为0；表示向电网卖电，否则为0；表示系统的最大购电量，表示系统的最大卖电量；上式表示系统从电网购电和多余电力并网不能同时进行；

所述步骤2中，系统灵敏度指标为，i表示利率，L表示设备生命周期。

2.根据权利要求1所述的多能源水循环系统恒温供水规划方法，其特征在于，所述步骤1中，所述用户需求数据包括用户电需求、冷需求、热需求和生活热水需求；所述设备参数包括多能源水循环系统所有设备的投资成本、运行成本、替换成本、设备寿命和性能参数；所述环境参数包括能源价格和可用建设面积。