[发明专利]一种基于热负荷建模的综合能源优化调度方法以及系统

说明书

本发明公开了一种基于热负荷建模的综合能源优化调度方法以及系统，属于综合能源优化技术领域。本发明的一种基于热负荷建模的综合能源优化调度方法，建立精确的建筑内热负荷计算模型，并考虑用户舒适度温度范围内的温度容忍度，设定对应的热负荷变化限度。将其作为约束，带入系统其他部分的约束方程，以日运行成本最小为目标函数，通过求解器计算优化结果，并在优化完成后进行温度越线校验，若不满足要求则进行双层循环迭代，直到达成在温度容忍度限度内的系统经济性最优后，确定系统中各个设备的调度计划与系统运行状态。本发明的建筑内热负荷计算模型误差较小，能够保证较高的精准性，并且复杂性较低，计算速度较高且收敛性较好。

技术领域

本发明涉及一种基于热负荷建模的综合能源优化调度方法以及系统，属于综合能源优化技术领域。

背景技术

目前在园区综合能源优化调度的热负荷的处理过程中，由于热源对应的控制变量为热功率，而热负荷对应的需求为温度值的允许范围(如建筑设定温度)，因此主要有以下两个处理方案：

1、通过对建筑的简单热特性计算，先将温度值转化为热功率，然后给定热功率的允许范围，进而建立相应的约束方程，将这些约束方程加入总体约束条件，利用求解器求解计算优化结果。

2、根据热功率热负荷与建筑温度之间的函数关系，直接建立相应的非线性约束方程或通过建筑专业建模软件，对建筑内环境热特性详细建模，确定热负荷在各个优化时间点的变化范围。

以上第一种处理方法：由于传统热负荷建模方法在精准度上存在问题，使得确定的温度范围对应的功率范围存在误差，最终园区综合能源系统优化结果与实际情况误差较大。

以上第二种处理办法：由于建筑热负荷与建筑温度之间的关系非常复杂，是复杂的非线性关系。如果直接将这些非线性复杂方程直接放入优化问题中，当问题的规模较大时，会大大影响计算速度与收敛性。而使用的建筑专业领域中参数化软件使用复杂，并且需求算力较大，完成计算时间较长，不适宜在进行综合能源优化中迭代时使用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的一在于提供一种通过构建精确的建筑内热负荷计算模型，并考虑用户舒适度温度范围内的温度容忍度，以日运行成本最小为目标函数，确定系统中各个设备的调度计划与系统运行状态的误差较小，具有较高的精准性，计算速度较高且收敛性较好的基于热负荷建模的综合能源优化调度方法。

本发明的目的二在于提供一种通过建立建筑内热负荷计算模块以及各种园区供能模块，确定优化调度计划，对园区综合能源系统中各个设备的进行调度，以达到日运行成本最小为目标的误差较小，能够保证较高的精准性，特别适用于在确定温度容忍下对园区综合能源进行优化调度的基于热负荷建模的综合能源优化调度系统。

为实现上述目的之一，本发明的一种技术方案为：

一种基于热负荷建模的综合能源优化调度方法，

包括以下步骤：

第一步，分析建筑各种主要的影响因素，根据热力学定律，建立建筑内热负荷计算模型；

第二步，根据第一步中的建筑内热负荷计算模型，在用户给定温度计划表的情况下，考虑用户舒适度温度范围内的温度容忍度，设定对应的热负荷变化限度；

第三步，将第二步中的温度容忍度以及热负荷变化限度作为约束，带入约束方程中，以日运行成本最小为目标函数，通过求解器计算优化结果；

第四步，在优化完成后，将第三步中的优化结果进行温度越线校验，若不满足要求则进行双层循环迭代，直到达成在温度容忍度限度内的系统经济性最优后，确定系统中各个设备供能的调度计划以及系统运行状态。