[发明专利]综合能源系统供热规划方法、系统及装置

说明书

本发明提供的一种综合能源系统供热规划方法、系统及装置，针对规划所在地的热负荷进行分类，并分别建立相应的热负荷预测模型来预测不同类型热负荷的负荷量，然后利用不同类型热负荷的负荷量以及规划所在地的可利用资源构成使设备投资成本和运行成本联合最小的目标函数对应的约束条件，来对目标函数进行求解，以此得到的各个供热设备的规划容量，既能够反映不同类型热负荷的影响，又能够合理利用规划所在地的可利用资源，使得供热规划结果的准确度得到提升。

技术领域

本发明涉及能量规划技术领域，尤其涉及一种综合能源系统供热规划方法、系统及装置。

背景技术

综合能源系统主要由微型能源站、能量配送网络及电热冷负荷组成，常见形式有单楼宇综合能源系统、楼宇群综合能源系统以及区域级综合能源系统，如常见的工业园区综合能源系统。

综合能源系统中不同节点的负荷之间有互补特征，通过优化USMES内部供能网络可使得能量在空间域内合理调配；同时，综合能源系统中具有可控的常规设备(如冷热电三联供机组)，及可再生供能设备(如地热源热泵)，冷/热/电储能为综合能源系统提供了时间域内转移能量的灵活性。但是，现有的综合能源系统供热规划方法存在如下缺点：(1)在热负荷分析时，没有进行热负荷种类的区分，空调热负荷跟生活热水热负荷都叠加成同一个热负荷值，影响规划结果准确性；(2)在供热规划时，未充分利用用户侧附近拥有的太阳能光热资源，也很少考虑水热源热泵及空气源热泵等资源，导致资源利用率较低。

发明内容

本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中综合能源系统在供热规划时没有进行热负荷种类区分，导致规划结果准确度较低，并且资源利用率较低的技术缺陷。

本发明实施例提供了一种综合能源系统供热规划方法，包括：

获取规划所在地的热负荷和可利用资源，对所述热负荷进行分类，并对不同类型的热负荷构建相应的热负荷预测模型，利用所述热负荷预测模型预测不同类型热负荷的负荷量；

依据所述不同类型的热负荷和所述可利用资源确定对应的供热设备，并根据所述供热设备的设备投资成本和运行成本确定相应的目标函数，以及根据所述不同类型热负荷的负荷量和所述可利用资源确定所述目标函数的约束条件；

结合所述约束条件求解使所述设备投资成本和所述运行成本联合最小的目标函数，并利用所述目标函数确定各个供热设备的规划容量。

可选地，所述热负荷至少包括蒸汽热负荷、生活热水负荷及空调热负荷；

所述对不同类型的热负荷构建相应的热负荷预测模型的步骤，包括：

对所述蒸汽热负荷构建相应的热负荷预测模型，得到蒸汽负荷预测模型，所述蒸汽负荷预测模型表达式如下：

Q_Steam,i＝q_Steam,i·Z

其中，Q_Steam,i为单个企业的蒸汽负荷需求，单位为kJ/h；q_Steam,i为产品单位耗热量，单位为kJ/吨；Z为单位时间内的产品产量，单位为吨/h。

可选地，所述对不同类型的热负荷构建相应的热负荷预测模型的步骤，还包括：

对所述生活热水负荷构建相应的热负荷预测模型，得到生活热水负荷预测模型，所述生活热水负荷预测模型表达式如下：

其中，Q_HW为生活热水负荷，单位为GJ/h；q_HW为单位用热面积的生活热水供应指标，单位为kJ/m2·h；S为生活热水供应的建筑面积，单位为m2。

可选地，所述对不同类型的热负荷构建相应的热负荷预测模型的步骤，还包括：