[发明专利]一种综合能源系统多层递阶控制系统与方法

说明书

本公开提出了一种综合能源系统多层递阶控制系统与方法，包括：组织层，所述组织层由综合能源系统调度中心为主构成；协调层，所述由优化调度策略分配器和子任务协调器为主构成；执行层，所述执行层由直接控制器构成；所述综合能源系统调度中心基于接收到的信息，制定适用于优化目标的总优化调度任务，构建适用于优化目标的系统模型和优化约束条件；所述分配器基于组织层给定的系统模型、优化目标和约束条件，将总任务分解为多个子任务；所述子任务协调器针对特定子任务，根据执行层反馈的当前态势信息和组织层分析决策形成的总优化调度任务，调整当前的运行控制策略。

技术领域

本公开属于综合能源系统技术领域，尤其涉及一种综合能源系统多层递阶控制系统与方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

综合能源系统是统一调控冷热电气等多种能源、实现多能互补使用的供能系统，包括能量产生、能量转化、能量储存、能量消耗等环节，是一个多层次的复杂大系统。保证综合能源系统稳定高效运行是提高能源利用率、解决当今能源短缺和环境危机等问题的有效途径。

但是由于综合能源系统内部结构复杂，包括燃气轮机、蒸汽轮机、可再生能源发电机在内的原动机组，吸收式制冷机、冷热交换器、各种热泵、锅炉在内的供冷、供热机组，大多数设备的输出与其输入不成正比例关系，是典型的非线性系统。而且综合能源系统的运行处于不确定的环境中，各种能量流在动态过程中紧密耦合，各个动态过程又相互联系，如发电环节不可避免的会产生低品位余热，制热环节不可避免的消耗电能，吸收式制冷环节也需要热力与电力的支撑，直接对复杂的综合能源系统进行精确控制有一定的难度。

目前，综合能源系统有一些实际应用，并且可以按照给定的优化调度方案运行，但因综合能源系统多能耦合、多层次、非线性的特点，多数现场应用的优化调度方案是以经济成本最低为目标的单目标优化方案。大多数的多目标、多变量的优化调度方案在理论分析层面有显著的效益，但因其求解计算量大、求解时间长，当应用于多能耦合、多层次、非线性的综合能源系统实际现场工程中，存在着优化运行和实时控制结合困难的问题，针对多能耦合、多层次、非线性的综合能源系统的多目标、多变量的优化调度方案的现场实际应用技术问题仍亟待解决。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种综合能源系统多层递阶控制系统，将处于不确定环境中的多层次、非线性大系统的管理问题分多步解决，降低其复杂程度，进而减少优化控制的计算量。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了一种综合能源系统多层递阶控制系统，包括：

组织层，所述组织层由综合能源系统调度中心为主构成；

协调层，所述由优化调度策略分配器和子任务协调器为主构成；

执行层，所述执行层由直接控制器构成；

所述综合能源系统调度中心基于接收到的信息，制定适用于优化目标的总优化调度任务，构建适用于优化目标的系统模型和优化约束条件；

所述分配器基于组织层给定的系统模型、优化目标和约束条件，将总任务分解为多个子任务；

所述子任务协调器针对特定子任务，根据执行层反馈的当前态势信息和组织层分析决策形成的总优化调度任务，调整当前的运行控制策略；

所述执行层负责接收协调层下发的控制策略，与综合能源系统各分过程之间快速完成大数据交互。

进一步的技术方案，所述综合能源系统调度中心接收到的信息包括综合能源系统的源-荷历史数据、实时数据、预测数据，输入的优化目标、设备容量参数。