[发明专利]一种容量配置和运行策略的协同优化处理方法和装置

权利要求书

1.一种容量配置和运行策略的协同优化处理方法，应用于冷热电联供系统，其特征在于，所述协同优化处理方法包括步骤：

基于地理气象历史数据，综合能源构成因素、耗能结构因素和能源价格因素中的部分或全部因素，分析全年各阶段的典型日的逐时负荷；

根据所述逐时负荷中的负荷峰值、所述冷热电联供系统中各能源设备间的耦合关系以及与用户端的能源供需关系确定各所述能源设备的初始容量值；

结合所述冷热电联供系统相对于传统分供系统分别在运行成本、一次能源消耗量和二氧化碳排放量的节约率并采用加权方法计算综合性能值，并以所述综合性能值最大为目标函数建立多目标优化函数；

确定运行策略优化约束条件，结合所述逐时负荷和所述能源价格因素，采用遗传算法对所述全年各阶段的典型日的逐时运行策略进行优化运算；

对各所述能源设备的容量进行更新，基于更新后的容量再次进行对所述逐时运行策略进行优化运算；

基于优化后的所述逐时运行策略判断所述多目标优化函数是否取得最大值，如果没有取得最大值，则继续执行所述对各所述能源设备的容量进行更新，基于更新后的容量再次进行对所述逐时运行策略进行优化运算步骤；

如果取得最大值，则将优化后的所述容量和所述逐时运行策略输出为最优结果。

2.如权利要求1所述的协同优化处理方法，其特征在于，所述能源设备分别为燃气轮机、余热锅炉、吸收式制冷机组和辅助锅炉，所述根据所述逐时负荷中的负荷峰值、所述冷热电联供系统中各能源设备间的耦合关系以及与用户端的能源供需关系确定各所述能源设备的初始容量值，包括：

根据电负荷峰值计算所述燃气轮机初始容量值；

根据所述燃气轮机排出的高温烟气产生的余热计算所述余热锅炉的初始容量值；

根据冷负荷计算所述吸收式制冷机组初始容量值；

根据热负荷和蒸汽负荷的短缺部分计算所述辅助锅炉的初始容量值。

3.如权利要求1所述的协同优化处理方法，其特征在于，所述综合性能值CPC为：

式中：CSR为年总成本节约率，PESR为年一次能源节约率，CDER为二氧化碳减排率，ω为权重因子；

年总成本节约率CSR为：

式中，ATC^SP为分供系统的年总成本，ATC^CCHP为冷热电联供系统的年总成本；

ATC＝ACC+AMC+AOC

式中：ACC为年初投资成本，AMC为年维护成本，AOC为年运行成本；

式中：N_k和C_k分别为第k种设备的容量和单位容量造价；R为投资回收系数；i为年利率；n为设备寿命；

式中：M_k为第k种设备的单位容量维护成本；

年运行成本AOC为一年系统消耗天然气和购买电量的总成本，表示为：

式中：s表示三个季节：夏季、冬季和过渡季；t为一天的小时数；T_s为所在第s个季节的天数；C_e,t,s和C_f,t,s分别为实时电价和天然气价；

年一次能源节约率PESR表示为：

式中：PEC为一次能源消耗量；F为一次能源消耗量，E_grid为向电网购电量，η_tr和η_grid分别为电网传输效率和电厂的产电效率；

二氧化碳减排率CDER表示为：

CDE＝E_gridμ_e+Fμ_f

式中：CDE为二氧化碳排放量；μ_e和μ_f分别为产1kWh电量和消耗1kWh天然气的二氧化碳排放量。