[发明专利]工业综合能源系统多级一体化优化控制方法及系统

权利要求书

1.一种工业综合能源系统多级一体化优化控制方法，其特征在于，包括：

获取内燃机的输出功率及消耗天然气数据、燃气锅炉的产热量及消耗天然气数据、热泵的产热量及消耗电能量数据以及电储能的状态数据；

以系统总的日经济成本最低为目标，构建上层容量配置模型；以系统总运行成本节约率最大为目标，构建下层运行调度模型；

进行多目标博弈，得到工业综合能源系统多目标博弈一体化优化模型；其中，参与者的决策为各个设备的容量决策和出力决策；

采用混沌多目标遗传算法进行工业综合能源系统多目标博弈一体化优化模型的求解，得到上下层多目标Pareto前沿图，通过模糊隶属度方法得到各设备最优均衡容量配置和均衡运行策略。

2.如权利要求1所述的一种工业综合能源系统多级一体化优化控制方法，其特征在于，所述系统总的日经济成本根据系统各设备通过折算系数折算得到的日投资成本、典型日天数以及系统各设备日运行成本的确定。

3.如权利要求1所述的一种工业综合能源系统多级一体化优化控制方法，其特征在于，所述上层容量配置模型的约束条件为对各设备的容量配置约束。

4.如权利要求1所述的一种工业综合能源系统多级一体化优化控制方法，其特征在于，所述系统总运行成本节约率根据传统分供系统在t时刻的系统运行成本和工业综合能源系统t时刻系统运行成本确定；其中，工业综合能源系统t时刻系统运行成本由t时刻从电网购电成本、t时刻系统消耗天然气成本以及t时刻系统中各设备的运行维护成本的累加和得到。

5.如权利要求1所述的一种工业综合能源系统多级一体化优化控制方法，其特征在于，所述下层运行调度模型的约束条件包括：

电能、热能和冷能之间的相互耦合关系以及各自的能量平衡；

电储能运行约束，内燃机以及燃气锅炉的运行约束。

6.如权利要求1所述的一种工业综合能源系统多级一体化优化控制方法，其特征在于，采用混沌多目标遗传算法进行工业综合能源系统多目标博弈一体化优化模型的求解，得到上下层多目标Pareto前沿图，具体包括：

确定最大进化代数，最大种群规模和混沌控制参数；其中，所述最大种群规模对应工业综合能源系统设备容量的上/下限；

参数初始化，根据Logistic映射混沌模型产生混沌变量，将产生的混沌变量映射到决策变量的取值范围内,得到初始种群的第i个个体的第j个分量，其中，每个个体代表工业综合能源系统中各设备的容量；

获取系统各设备关键参数、负荷需求以及加入系统能量流平衡约束，以日经济成本最低和二氧化碳减排率最高为目标，通过个体种群的交叉变异求解系统容量配置优化模型，得到容量配置Pareto最优解集，并求得最优均衡容量配置。

7.如权利要求1所述的一种工业综合能源系统多级一体化优化控制方法，其特征在于，通过模糊隶属度方法得到各设备最优均衡容量配置和均衡运行策略，具体包括：

将最优容量配置作为设备出力的约束，通过模糊隶属度方法求解系统最优运行优化，进而得到该系统容量下的最优运行Pareto最优解集，并选取均衡运行策略。

8.一种工业综合能源系统多级一体化优化控制系统，其特征在于，包括：

设备状态数据获取模块，用于获取内燃机的输出功率及消耗天然气数据、燃气锅炉的产热量及消耗天然气数据、热泵的产热量及消耗电能量数据以及电储能的状态数据；

模型构建模块，用于以系统总的日经济成本最低为目标，构建上层容量配置模型；以系统总运行成本节约率最大为目标，构建下层运行调度模型；

多目标博弈模块，用于进行多目标博弈，得到工业综合能源系统多目标博弈一体化优化模型；其中，参与者的决策为各个设备的容量决策和出力决策；

模型求解模块，用于采用混沌多目标遗传算法进行工业综合能源系统多目标博弈一体化优化模型的求解，得到上下层多目标Pareto前沿图，通过模糊隶属度方法得到各设备最优均衡容量配置和均衡运行策略。