[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

说明书

本申请公开了一种容量配置和运行策略的协同优化处理方法和装置，该方法和装置应用于冷热电联供系统，具体为分析全年各阶段的典型日的逐时负荷；确定各能源设备的初始容量值；以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，采用遗传算法对全年各阶段的典型日的逐时运行策略进行优化运算；对各能源设备的容量进行更新，基于更新后的容量再次对逐时运行策略进行优化运算；判断多目标优化函数是否取得最大值，如果取得最大值，则将优化后的容量和逐时运行策略输出为最优结果。通过该最优结果可以使该冷热电联供系统能够更好地满足用户的需求。

技术领域

本申请涉及能源技术领域，更具体地说，涉及一种容量配置和运行策略的协同优化处理方法和装置。

背景技术

冷热电联供系统是一种基于能源梯级利用的概念，集发电、制冷、供热于一体的供能系统，具有提高能源综合利用率、节约一次能源消耗、减少空气污染物排放的特点。随着我国经济快速发展，能源需求剧增与化石能源缺乏的矛盾日益突出，冷热电联供系统受到广泛重视。

由于冷热电联供系统配置复杂，设备种类繁多，设备参数和运行方式变化易引起系统性能变化，系统的容量配置和运行策略已成为优化的两个主要方面。目前，对冷热电联供系统的研究主要涉及系统的容量配置或运行策略的单方面优化，忽视了系统最优配置与最优策略是相辅相成的，只进行结构配置的优化、或只考虑运行模式的优化都有其局限性，只有实现两者的协同优化，才能使系统的综合性能达到最优。同时，在运行策略优化方面，由于电、热、冷、蒸汽负荷随时间不断变化且变化不具有同步性，冷热电联供系统不宜处于传统“以电定热”或“以热定电”的单一模式下运行，各设备出力应根据需求不断调整，寻找与用户需求匹配最好的容量配置和运行策略对冷热电联供系统尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种容量配置和运行策略的协同优化处理方法和装置，用于寻找与用户需求匹配最好的容量配置和运行策略，以使冷热电联供系统能够更好的满足用户需求。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

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，所述综合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。

可选的，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；