[发明专利]一种冷热电联产优化系统及方法

说明书

本发明公开了一种冷热电联产优化系统及方法，其系统包括：数据采集模块、系统优化模块以及系统调度模块；同时本发明对系统进行模块化处理，易于控制和执行冷热电联产系统优化方案，基于改进萤火虫算法的冷热电联产系统优化方法，通过改进吸引度公式和位置更新公式，很大改善了传统萤火虫算法易于陷入局部最优解的缺点，提高了收敛速度，能够有效的提高算法寻优能力，得到更为合理的冷热电联产系统优化方案。

技术领域

本发明属于冷热电联产技术领域，具体涉及一种冷热电联产优化系统及方法。

背景技术

冷热电联产系统是一种基于能量梯级利用的综合供、用能分布式能源系统。系统安装在负荷侧附近，燃气轮机消耗天然气发电，余热回收系统对燃气轮机发电过程中产生的余热回收利用，用于供热或制冷，进而实现系统负荷侧的冷、热、电联供。通过这种方式大大提高整个系统的一次能源利用率，实现能源的梯级利用。

在供能侧，冷热电联产系统是由不同的能量产生设备组成，系统提供的各种能量有很大的差异，在用能侧，用户对各种能量有着不同的需求，且具有不同时性，这就要求冷热电联产系统的输出必须兼顾时间性和多样性。在应用场合不同的冷热电负荷的需求工况下，要实现冷热电联供系统的经济运行，需要具体的最优控制策略来实现。对冷热电联产系统各模块建立数学模型，并基于目标函数，对模型求解，得出设备最优出力。求解的算法多种多样，线性规划、非线性规划、萤火虫算法、粒子群算法等都是常见的求解模型算法。

萤火虫算法作为一种新型的全局寻优策略，已被应用到几乎所有领域科学和工程，如数字图像压缩和图像处理、特征值优化、动态问题等等。萤火虫算法不仅可以优化单峰函数和多峰函数，而且该算法具有较强的局部搜索能力，可以在一个较小的区域内找到最优解。操作方便、实现简单、参数较少。不过，萤火虫算法仍然存在一些不足，它必须要求感知范围内有优秀个体向其提供信息，否则个体将停止搜索，这种搜索方法对优秀个体的依赖程度太高，从而降低了收敛速度；并且，当个体距离峰值非常近时，由于步长可能大于该距离，将导致个体在峰值附近发生振荡现象。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种冷热电联产优化系统及方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种冷热电联产优化系统，包括：数据采集模块、系统优化模块、系统调度模块；

所述数据采集模块，包括数据采集单元和信息传输单元；

所述数据采集单元，用于采集冷热电联产系统运行的数据信息，包括各时段电价、负荷预测值、冷热电联产系统购电量、燃气轮机输出电功率、燃气锅炉输出热功率、制冷机输出冷功率；所述信息传输单元，用于将数据采集单元所采集的冷热电联产系统运行的数据信息传输至数据存储单元；

所述系统优化模块，包括数据存储单元、基于改进萤火虫算法系统优化单元、方案输出单元；

所述数据存储单元，用于存储信息传输单元传输的冷热电联产系统运行的数据信息，作为当前冷热电联产系统待优化初始数据。所述基于改进萤火虫算法系统优化单元，采用改进的萤火虫算法对当前冷热电联产系统待优化初始数据进行优化，得到该系统中各控制变量的优化值，所述各控制变量包括冷热电联产系统购电量、燃气轮机输出电功率、燃气锅炉输出热功率、制冷机输出冷功率。所述方案输出单元，用于将各控制变量的优化值传送至系统调度模块中的购电量调节单元、燃气轮机调节器、燃气锅炉调节器、制冷机调节器；

所述系统调度模块，包括分时电价单元、负荷预测单元、购电量调节单元、燃气轮机调节器、燃气锅炉调节器、制冷机调节器；

所述分时电价单元，用于显示各时段电价；

所述负荷预测单元，用于对冷热电联产系统所供负荷进行短期负荷预测；

所述购电量调节单元，用于根据系统优化模块得到的购电量优化值调节冷热电联产系统购电量；