[发明专利]一种冷热电联供系统多时间尺度优化运行方法

权利要求书

1.一种冷热电联供系统多时间尺度优化运行方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

以冷热电联供系统运行成本、能源利用率、排放综合最优为优化目标，建立冷热电联供系统电能静态优化模型；以t为电能优化周期，预测可再生能源发电出力和电负荷；并采用粒子群算法对冷热电联供系统电能静态优化模型求解，确定冷热电联供系统中各设备出力；

所述采用粒子群算法对冷热电联供系统电能静态优化模型求解的步骤包括：将内燃发电机组发电功及热泵输出功率的集合作为一个粒子；初始化粒子的位置与速度；根据冷热电联供系统的运行约束条件修改粒子的位置；计算粒子适应值，记录粒子最优位置及全局最优位置；确定压缩因子；基于压缩因子，利用粒子群算法中速度与位置更新方程更新粒子速度与位置；计算种群适应值，更新并记录粒子最优位置与种群最优位置；判断是否达到最优迭代次数，若达到则输出种群最优值及其适应值，即最优的发电机组发电功率和热泵消耗的电功率；

以冷热电联供系统运行成本、能源利用率、排放综合最优为优化目标，考虑到热/冷能量流惯性，建立基于储热的热/冷能动态优化模型；以k为热/冷能流优化周期，采用动态规划方法求解动态优化模型，确定发电机组输出热功率和储热功率；电能优化周期快于热能优化周期；所述采用动态规划方法的具体实现过程为：

按照问题的时间或空间特征，将本问题划分为若干个阶段；确定状态和状态变量，确定决策并建立状态转移方程；以自底向上或自顶向下的记忆方法计算出最优值；根据得到的最优值，构造问题的最优解。

2.根据权利要求1所述的冷热电联供系统多时间尺度优化运行方法，其特征是，所述冷热电联供系统电能静态优化模型的建立方法为：

以冷热电联供系统运行成本、一次能源消耗量、排放量综合最优为目标，构建目标函数；

根据冷热电联供系统实际运行情况，建立冷热电联供系统的能量平衡约束条件和运行约束条件；

根据供热区域的舒适度指标，建立冷热电联供系统的室内温度约束条件。

3.根据权利要求2所述的冷热电联供系统多时间尺度优化运行方法，其特征是，所述目标函数为：

式中，V为综合优化目标，C_m表示冷热电联供系统运行成本，F_i表示一次能源消耗量，表示CO₂排放量；ω₁、ω₂、ω₃为冷热电联供系统运行成本、一次能源消耗量、排放量的权重因子。

4.根据权利要求2所述的冷热电联供系统多时间尺度优化运行方法，其特征是，所述冷热电联供系统的能量平衡约束条件为：

P_load(t)＝P_pgu(t)+P_pv(t)-P_hp(t)

式中：P_load为电负荷需求，P_pgu表示发电机组发电功率，P_pv表示可再生能源发电功率，P_hp为热泵消耗的电功率。

5.根据权利要求2所述的冷热电联供系统多时间尺度优化运行方法，其特征是，所述冷热电联供系统的运行约束条件为：

式中：为冷热电联供系统中各设备在t电能优化周期段的电功率；θ为发电机组最低负载率；分别为冷热电联供系统中各设备功率上限。

6.根据权利要求2所述的冷热电联供系统多时间尺度优化运行方法，其特征是，所述冷热电联供系统的室内温度的约束条件为：

式中：T_in为冷热电联供系统的室内温度；为供热区域室内温度上限；为供热区域室内温度下限。