[发明专利]一种综合能源系统多目标模糊优化方法

说明书

本发明提供了一种考虑效率的综合能源系统多目标模糊优化方法，首先在获取综合能源系统的结构、能源组件单元、各类负荷信息的基础上，建立各种能源组件单元模型；然后建立流分析模型，包括输出和输入流分析模型。同时设置运行约束条件，包括容量约束、爬坡约束、能量平衡约束；其次，建立单目标优化模型，包括经济型优化模型、综合效率优化模型、环保型优化模型。在此基础上，建立多目标模糊优化模型。最后，基于LINGO18.0软件平台编写模型程序并调用全局求解器对所建的多目标模糊优化模型求解。本发明对综合能源系统运行优化的有效性通过算例分析得到验证，为综合能源系统多场景优化运行指导意义。

技术领域

本发明涉及综合能源系统，具体涉及一种考虑效率的综合能源系统多目标模糊优化方法。

背景技术

能源是人类赖以生存的基础和重要保障，是国民经济的命脉，如何保证能源可持续供应的同时减少环境污染，是当今社会共同关注的重点。一直以来，传统的区域能源系统缺乏用能的统一优化运行，普遍存在能源浪费、环境污染、供能独立、能源梯级利用水平低等问题，极大地影响了系统的运行效率和经济环境效益。在这样的背景下，综合能源系统的概念应运而生，综合能源系统将公共冷、热、电、气整合在一起，目的在于整合一定区域内电能、天然气、热能等多种能源，实现多种能源之间的协同优化运行、协同管理、交互响应和互补互济。综合能源系统一方面通过实现多能源协同优化和互补提高可再生能源的利用率，另一方面通过实现能源梯级利用提高能源的综合利用水平。

综合能源系统根据某一区域内的能源结构和能源禀赋，优化配置各种能源资源，同时结合余热利用、热泵、储能等先进技术，充分利用高、低品位能源，为区域内用户提供冷、热、电等产品的技术解决方案。近年来，随着综合能源系统等理念的不断推广，能源系统的发展呈现多样化、智能化、信息化趋势。随着全球能源的深入渗透，能源利用向着多能协调、多能互补的方向发展，综合能源系统成为多种能源网络的集成发展方向。为进一步提高用能效率，促进能源的高效利用，进一步减少碳排放，加强多种能源的源、网、荷、储深度融合，构建综合能源系统是未来能源系统发展的必然趋势。

由此可见，构建考虑效率的综合能源系统，对促进建设清洁低碳、经济、安全高效的现代能源体系意义深远。本发明提出一种考虑效率的综合能源系统多目标模糊优化方法，建立能源组件单元模型、流分析模型及多目标模糊优化模型，综合考虑不同工程场景需求，实现综合能源系统经济、高效、环保优化运行，有效促能源梯级利用，提升能源综合效率，是解决综合能源系统优化运行关键问题的有效手段。

发明内容

发明目的：本发明旨在一种考虑效率的综合能源系统多目标模糊优化方法，综合考虑综合能源系统经济、能效、清洁需求，为综合能源系统最佳优化运行提供理论指导。

技术方案：本发明提供了一种考虑效率的综合能源系统多目标模糊优化方法，包括以下步骤：

(1)向综合能源系统输入系统信息，包括综合能源系统的架构信息、能源组件单元信息、电负荷信息、室内供冷冷负荷信息、室内采暖热负荷信息、生活热水热负荷信息、储能系统信息、太阳能光照强度预测信息、分时电价信息、天然气价格信息、生物质价格信息等；

(2)建立综合能源系统的能源组件单元模型，包括生物质锅炉模型、太阳能集热器模型、冷热电联供系统模型、热泵模型、储能系统模型；

(3)建立综合能源系统流分析模型，包括输出流分析模型、输入流分析模型；

(4)设置综合能源系统运行约束条件，包括容量约束、爬坡约束、能量平衡约束；

(5)建立单目标优化模型，包括经济型优化模型、综合效率优化模型、环保型优化模型；

(6)建立多目标模糊优化模型，包括目标函数的模糊化，多目标模糊优化求解模型；