[发明专利]基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法

权利要求书

1.基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，其特征在于：

首先，建立冷热电综合能源系统结构和设备数学模型；

然后，基于所述设备数学模型，建立单个设备的单回路反馈调节系统，并通过闭环阶跃响应实验提取动态可控性指标项；

最后，构建以系统规划运行成本最小、动态可控性指标项最优与环境污染物排放最低为目标的冷热电综合能源系统多目标规划模型；

构建以规划运行成本、动态可控性指标与环境污染物排放指标组合的单目标规划模型，并采用CPLEX求解器与ε约束法进行求解，得到系统设备容量配置方案。

2.根据权利要求1所述的基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，其特征在于：具体包括如下步骤

步骤一：建立冷热电综合能源系统结构与设备数学模型；

步骤二：基于所述设备数学模型，以固定衰减率为基准设计设备PID控制器；

步骤三：通过闭环阶跃响应实验提取各设备的动态可控性指标项；

步骤四：构建以规划运行成本、动态可控性指标与环境污染物排放指标组合的单目标规划模型；

构建以系统规划运行成本最小、动态可控性指标项最优与环境污染物排放最低为目标函数的冷热电综合能源系统多目标规划模型；

步骤五：输入初始参数；

步骤六：针对于特定的地域负荷，采用CPLEX求解器直接对单目标规划模型进行求解；

采用CPLEX求解器与ε约束法对多目标规划模型进行求解，得到Pareto解集；

步骤七：事后决策，基于所述步骤六的解集，通过对步骤四中的三种评价指标进行偏好设置，输出最终冷热电综合能源系统设备容量配置方案。

3.根据权利要求2所述的基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，其特征在于：所述步骤三中通过对单个设备的单回路反馈调节系统进行单位阶跃响应实验得到设备输出的变化曲线，选取设备输出响应的上升时间T_rt与设备输出变化的最大动态偏差e_max的乘积作为各设备的动态指标项，所述动态可控性指标项表达式为：

式(1)中：f_dc表示冷热电综合能源系统的动态可控性指标项；n表示一年内典型日类型的个数；m表示冷热电综合能源系统设备数目；A_i表示第i个典型日的天数；e_i,jmax,k表示设备k在第i个典型日第j小时中的出力最大动态偏差；T_rt,k表示设备k输出响应的上升时间。

4.根据权利要求3所述的基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，其特征在于：在所述步骤四中，

所述规划运行成本为系统设备的初始投资成本、运行维护成本以及燃料消耗成本之和；

所述动态可控性指标为系统可控设备的可控指标的总和；

所述环境污染排放指标为系统的CO₂与NO_x排放总量。