[发明专利]一种分布式供能系统分层优化设计方法

说明书

本发明公开一种分布式供能系统分层优化设计方法，包括如下步骤：S1、根据系统的稳定性、高效性和经济性指标要求，建立分布式供能系统的多目标优化模型；S2、针对多目标优化模型，提出一种分层优化求解方法；S3、采用分层优化算法求解多目标优化模型获得系统的最优设计。本发明将宽容序列分层思想引入多目标优化求解中，通过将各个目标函数按照重要程度进行排序，依次对每个目标函数进行最优化求解，后一层目标函数在上一层目标函数最优解域内完成最优化，最终实现分布式供能系统的集成化规划设计和运行优化，能达到能源的高效率供应，达到建设及运行的经济性，实现环境的友好性的目标。

技术领域

本发明属于分布式供能领域，具体涉及一种分布式供能系统分层优化设计方法。

背景技术

随着现在科技的不断发展，在对于核心单元为冷热电联供，与光伏、风机等可再生能源联接在一起的分布式系统来说，其稳定性和高效性是两个十分重要的指标。稳定性是分布供能系统首先必须满足的基本条件，同时也是确保社会安全供能的关键所在。在满足稳定条件的前提下，尽可能的提高能源供应效率的高效化、分布供能系统的经济性(包含建造投资经济性及运行经济性)、系统的环境友好性等之间的协调优化，是各种冷热电联供系统的最终优化目标。

在不同的气候条件以及不同的建筑空间条件内，所规划出的满足稳定高效指标的分布式供能系统是各不相同的。因此，如何在不同场景下满足用户冷热电联供的高效稳定分布式供能系统是一个亟需解决的问题。

目前，针对分布式供能系统的优化设计主要集中在系统的经济性以及环境的单目标或者多目标优化，但是对于分布式供能系统的稳定性和高效性却少有涉及。而且目前在针对分布式供能系统的优化设计过程中，对建立的多目标优化模型进行求解时，大多数采用将多目标通过拉格朗日函数形式将其转换为单目标的方式进行求解或者是直接求解多目标优化模型获得非劣解集，这种方法无法获得较好的规划方案，而且更无法实现目标之间的层级控制。

由此可见，目前尚未有通过运用宽容分层思想对分布式供能系统进行分层优化设计。针对上述提出的问题，现设计一种分布式供能系统分层优化设计方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种分布式供能系统分层优化设计方法，解决了现有技术中缺少分布式供能系统的稳定性和高效性的优化，以及采用将多目标通过拉格朗日函数形式将其转换为单目标的方式进行求解或直接求解多目标优化模型获得非劣解集，无法获得较好的规划方案，无法实现目标之间的层级控制的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种分布式供能系统分层优化设计方法，包括如下步骤：

S1、根据系统的稳定性、高效性和经济性指标要求，建立分布式供能系统的多目标优化模型；

S2、针对多目标优化模型，提出一种分层优化求解方法；

S3、采用分层优化算法求解多目标优化模型获得系统的最优设计。

进一步的，所述S1对分布式供能系统的多目标优化模型构建，包括如下步骤：

S1.1、建立第一层优化目标；

建立以供能不足率为系统稳定性指标的第一层优化目标f₁，

S1.2、建立第二层优化目标；

建立以能源综合利用率为系统高效性指标的第二层优化目标f₂，

S1.3、建立第三层优化目标；

建立以年总成本为系统经济性指标的第三层优化目标f₃，