[发明专利]一种大型楼宇冷热电联供系统的优化调度方法

摘要

本发明提出一种大型楼宇冷热电联供系统的优化调度方法，针对楼宇建筑冷负荷、热负荷、电负荷多种负荷利用的特点，综合考虑燃汽轮机、燃汽锅炉、余热吸收式冷温水机以及电制冷机多类供能设备的特点，结合燃气冷热电联供系统的运行特性，建立大型楼宇冷热电联供系统的优化调度模型，并利用改进的粒子群算法求解优化调度模型得到日前优化调度出力曲线，推动大型楼宇冷热电联供系统的优化管理。本发明对大型楼宇冷热电联供系统的日前调度安排进行优化计算，实现能源的最优化利用。

主权项

一种大型楼宇冷热电联供系统的优化调度方法，其特征在于，使用粒子群算法求解多目标优化调度模型，获得冷热电联供系统的日前优化调度出力曲线；所述多目标优化调度模型包括优化调度目标函数、设备运行特性方程以及能量约束条件；(1)所述优化调度目标函数为：minC＝Crun+Com+CdisCrun=Σt24[felectPgridt+fgas·(Hbgt+Hgtt)]]]>Com=Σt24(ξgtPgtt+ξrcQrct+ξrhQrht+ξbgQbgt+ξeQet)]]>其中，Crun为购电购气成本、Com为系统运行维护成本、Cdis为污染排放成本；为分时电价；fgas为商用天然气价格；为燃气轮机逐时耗气量；为燃气锅炉逐时耗气量；为逐时购买电量；ξ为设备单位输出功率的运行维护成本；分别为二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物的排放税收；分别为电网供电/消耗天然气时二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物的排放系数；(2)所述设备包括燃气轮机、余热吸收式冷温水机组、燃气锅炉以及电制冷机，相应的运行特性方程为：燃气轮机的运行特性方程：其中，Pgt为燃气轮机发电功率；Qgt为燃气轮机可利用的余热功率；PFgt为燃气轮机额定发电功率；Hgt为输入天然气流量；λ为天然气低热热值能量转化系数；npgt为燃气轮机发电效率；nqgt为燃气轮机余热转化效率；αgt为燃气轮机最低负荷率；βgt为燃气轮机爬坡约束系数；和分别为燃气轮机在t‑1时刻的出力以及下一时刻t的发电功率；余热吸收式冷温水机组运行特性方程：供冷工态：供热工态：其中，Qrc为吸收机制冷功率；COPrc为吸收机制冷性能系数；为用于制冷的余热功率；QFrc为制冷的额定功率；Qrh为吸收机制热功率；COPrh为吸收机制热性能系数；为用于制热的余热功率；QFrh为制热的额定功率；燃气锅炉运行特性方程：其中，Qbg为燃气锅炉供热功率；nbg为燃气锅炉效率；Hbg为燃气锅炉输入的燃气流量；λ为天然气低热热值能量转化系数；QFbg为燃气锅炉额定制热功率；电制冷机运行特性方程：其中，Qe为电制冷机制冷功率；COPe为电制冷机制冷性能系数；Pe为电制冷机耗电功率；QFe为电制冷机额定制冷功率；(3)所述能量约束条件为能流平衡方程，包括电负荷平衡方程、热负荷平衡方程、冷负荷能平衡方程、以及余热平衡方程：电负荷平衡方程：Pgrid+Pgt＝Pcl+Pe其中，Pcl为建筑电负荷需求；Pgrid为电网购买电量；Pe为电制冷耗电量；Pgt为燃气轮机发电量；热负荷平衡方程：Qclh＝Qrh+Qbg其中，Qclh为建筑热负荷需求量；Qrh为余热吸收式冷温水机组供热量；Qbg为燃气锅炉供热量；冷负荷平衡方程：Qclc＝Qrc+Qe其中，Qclc为建筑冷负荷需求量；Qrc为余热吸收式冷温水机组制冷量；Qe为电制冷机制冷量；余热平衡方程：其中，Qgt为燃气轮机可利用的高温余热；为用于制冷的余热量；为用于制热的余热量。