[发明专利]基于预测控制的园区智能能源网动态调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源管理技术，特别是涉及一种基于预测控制的园区智能能源网动态调度方法的技术。

背景技术

传统的园区能源主要由集中式供能的能源系统组成，集中式供能的能源系统都采用大容量的设备集中生产，然后通过专用管线进行能源的输送。随着新兴技术的出现，以免费制冷、三联供、冰蓄冷、常规电制冷等构成的能源网越来越受到人们的青睐。

这种多能源互补的能源系统是新兴的能源网系统，随着分时电价政策的推广，目前大多数园区对这种新兴能源网仅仅是一些简单的控制，即对冰蓄冷在电价低谷的时候进行蓄冷，电价峰值的时候进行放冷，缺乏对整个能源网的定量分析和高效控制。而且制冷设备从启动到达到设定的功率是一个动态过程，简单考虑稳态的控制方式难于保证整个系统的实际供能能力迅速跟上预测的负荷。因此，现有的能源网系统无法在满足总负荷需求的同时实现最优的功率。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能在满足总负荷需求的同时实现最优功率的基于预测控制的园区智能能源网动态调度方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种基于预测控制的园区智能能源网动态调度方法，涉及能源网，所述能源网包含有冷热电三联供系统、常规电制冷系统、冰蓄冷系统，该方法的具体步骤如下：

1）根据能源网中的常规电制冷机的耗电功率和冷却水进口温度，将能源网中的常规电制冷机的能效比拟合成由耗电功率和冷却水进口温度表示的函数，并根据能源网中的常规电制冷机的冷却水进口温度、耗电功率、制冷功率，利用回归分析法将耗电功率转换成由冷却水进口温度和制冷功率表示的函数，并据此构建能源网的经济模型，具体经济模型的公式为：

其中，为能源网中的常规电制冷机的能效比，为能源网中的常规电制冷机的耗电功率，为能源网中的常规电制冷机的供冷功率，为能源网中的常规电制冷机的冷却水进口温度，是采用拟合方式构建的由和表示的能效比函数，是采用回归分析法构建的由和表示的耗电功率函数；

2）采用模型预测控制法对能源网中的常规电制冷机的动态性能进行优化，计算出能源网中的所有常规电制冷机的最优功率设定值。

本发明提供的基于预测控制的园区智能能源网动态调度方法，根据冷源的储备情况，以及能源网的经济模型对能源网中的常规电制冷机的动态性能进行优化，在能源网供能的动态过程中，能在满足总负荷需求的同时实现最优功率。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系，本发明中的英文字母区分大小写。

本发明实施例所提供的一种基于预测控制的园区智能能源网动态调度方法，涉及能源网，所述能源网包含有冷热电三联供系统、常规电制冷系统、冰蓄冷系统，该方法的具体步骤如下：

1）根据能源网中的常规电制冷机（常规电制冷机是指只能用于制冷的制冷设备）的耗电功率和冷却水进口温度，将能源网中的常规电制冷机的能效比拟合成由耗电功率和冷却水进口温度表示的函数，并根据能源网中的常规电制冷机的冷却水进口温度、耗电功率、制冷功率，利用回归分析法将耗电功率转换成由冷却水进口温度和制冷功率表示的函数，并据此构建能源网的经济模型，具体经济模型的公式为：

其中，为能源网中的常规电制冷机的能效比，为能源网中的常规电制冷机的耗电功率，为能源网中的常规电制冷机的供冷功率，为能源网中的常规电制冷机的冷却水进口温度，是采用拟合方式构建的由和表示的能效比函数，是采用回归分析法构建的由和表示的耗电功率函数；

根据能源网的经济模型，可以得到能源网的供冷电力成本为：

其中，为能源网的供冷电力成本，为能源网在供冷时段的电力成本，为能源网的供冷时段时间长度，为能源网中的蓄冰槽供冷启停标志值，能源网中的蓄冰槽供冷开启时，，能源网中的蓄冰槽供冷关闭时，；

将能源网中的蓄冰槽冷量平均电力成本定义为：

其中，为能源网中的蓄冰槽的冷量平均电力成本，为能源网中的蓄冰槽的供冷功率，为能源网中的蓄冰槽的冷量初值，为能源网中的蓄冰槽的充冷时间长度，为能源网中的双工况制冷机（双工况制冷机是指既能制冷又能制冰的制冷设备）的总制冰功率，为能源网在供冷时段的平均电力成本初值，为能源网中的蓄冰槽的放冷时间长度，为能源网中的蓄冰槽供冷启停标志值，能源网中的蓄冰槽供冷开启时，，能源网中的蓄冰槽供冷关闭时，；