[发明专利]一种计及需求侧响应的多能互补系统两级优化设计方法

权利要求书

1.一种计及需求侧响应的多能互补系统两级优化设计方法，其特征是：包括以下步骤：

构建两级优化层，第一级为计及需求侧响应的容量配置层，容量配置层以计及用户舒适度的节能性、经济性和环保性综合最优为目标建立计及需求侧响应的容量优化模型，利用遗传算法求解负荷数据和设备容量，并将优化后的负荷和设备容量作为下层优化的输入；

第二级为运行优化层，以能耗、成本、排放最低为目标，优化设备出力，并将计算结果输出给上层优化；

通过双层优化循环迭代，最终求得最佳负荷曲线、设备容量和运行计划，得到源-荷最佳匹配；

第一级优化层中的容量优化模型，在需求侧响应模型中引入智能家电，调整家电使用时间，进而优化电负荷，同时考虑到建筑物的热惯性，在用户可接受的舒适温度范围内，进行冷/热负荷优化；

可控电负荷包括可中断负载和不可中断负载；

第一级优化层中的容量优化模型具有约束条件，约束条件包括可调度设备负荷、室内温度和设备容量约束；

在负荷调度方案中，进行可控电负荷在一天内的平移调度：假定参与需求响应的可控设备运行功率x是固定不变的，使用离散二进制变量y∈{0,1}表示设备的启停状态，1表示运行，0表示关闭，通过优化变量y的值，来达到负荷转移的目的；

E_conload为可控电负荷；D表示所有负荷可控设备的集合；x_d表示第d个设备的工作功率；y_d∈{0,1}表示第d个设备的启停状态。

2.如权利要求1所述的一种计及需求侧响应的多能互补系统两级优化设计方法，其特征是：对多能互补CCHP系统的能量流进行分析，确定系统的电量平衡、一次能源、热平衡、冷量平衡和燃气消耗总量。

3.如权利要求1所述的一种计及需求侧响应的多能互补系统两级优化设计方法，其特征是：第二级优化层具有约束条件，包括能量流平衡约束以及发电机组的额定容量和燃气锅炉的额定容量约束。

4.如权利要求1所述的一种计及需求侧响应的多能互补系统两级优化设计方法，其特征是：第二级优化层以单位时间内能源消耗、运行成本与碳排放量最小为优化目标，采用线性加权组合法将多目标问题转化为单目标优化。

5.如权利要求1所述的一种计及需求侧响应的多能互补系统两级优化设计方法，其特征是：基于遗传算法和非线性规划的混合求解，对两级优化层进行求解，具体过程包括：

步骤1：对系统参数、遗传算法和设备参数进行初始化设置；

步骤2：种群初始化：随机生成N个个体，作为初始种群P₀，并对每个个体进行二进制编码；

步骤3：计算当前种群P的适应度，调用非线性规划方法求解运行优化模型；

步骤4：判断当前种群是否满足终止要求，若达到了预设的最大代数，则执行步骤6；否则，需要继续步骤5；

步骤5：选择、交叉和变异，形成新种群P₃，返回执行步骤3；

步骤6：解码，得到负荷优化结果。