[发明专利]一种计及需求响应的综合能源系统运行优化方法

权利要求书

1.一种计及需求响应的综合能源系统运行优化方法，其特征是：包括以下步骤：

针对综合能源系统结构，建立能量供应设备、能量转化设备以及能量储存设备模型；

构建基于可调节冷负荷的需求响应模型；

所述的构建基于可调节冷负荷的需求响应模型的具体过程包括：构建建筑物室内温度与建筑物的供冷负荷、可调整的冷负荷的表达式；

所述的可调节冷负荷的需求响应模型为：

式中，为t时刻建筑物的供冷负荷；R为建筑物的等效热阻；C_air为建筑物室内比热容；Δt为调度时刻时长；τ＝R·C_air；为t时刻建筑物室内温度；为t时刻建筑物室外温度；为夏季室温提高ΔT℃时可调整的冷负荷；T_sk为皮肤平均温度；M₀为人体新陈代谢率；为室内t时刻的人体舒适度；S₀为外部热物质外表面面积；S_j为供冷房间内表面j的面积；为外部热物质表面温度；T_cl为服装基本热阻；I_a/f_cl为空气层热阻与服装面积系数的比值；

以人体感知环境温度的舒适度区间为调节范围，以设备运行效率相关条件为约束条件，以经济性和效率为综合优化目标，构建综合能源系统运行优化模型；

所述的效率目标模型为：

式中：E_oe为输出电能的E_oc为输出冷量的E_og为输出天然气的E_ie为输入电能的E_ig为输入天然气的E_is为输入太阳能的E_iw为输入风能的

式中：λ_e为电能的低位发热值，这里考虑到制冷量的单位为kWh；T_t⁰为t时刻的环境温度；T_t^out为t时刻冷水机组出水口温度；T_tⁱⁿ为t时刻冷水机组回水口温度；为电制冷机在t时刻的制冷功率；为CCHP机组在t时刻的制冷功率；为冰蓄冷装置在t时刻的蓄冰量；

求解所述优化模型，得到最优解集并排序，获取兼顾经济目标和效率目标最优时设备的出力计划。

2.如权利要求1所述的一种计及需求响应的综合能源系统运行优化方法，其特征是：所述的能量供应设备包括电网、天然气网、风力发电机组和光伏发电机组；

所述能量转化设备包括电制冷机、P2G机组、燃气轮机和吸收式制冷机；

所述的能量储存设备包括电储能系统和冰蓄冷系统。

3.如权利要求1所述的一种计及需求响应的综合能源系统运行优化方法，其特征是：经济性优化目标为气网购气成本、向电网购电成本、各设备单元运行维护成本、为需求响应补贴成本和碳排放治理成本之和尽量小。

4.如权利要求1所述的一种计及需求响应的综合能源系统运行优化方法，其特征是：效率优化目标为输出的之和与输入的之和的比率尽量大。

5.如权利要求1所述的一种计及需求响应的综合能源系统运行优化方法，其特征是：所述约束条件包括以下条件的若干：功率平衡约束、主网交互功率约束、设备运行约束和储能约束。

6.如权利要求1所述的一种计及需求响应的综合能源系统运行优化方法，其特征是：采用NSGA-Ⅱ求解综合能源系统运行优化模型，获得兼顾经济目标和效率目标的帕累托最优解集，通过VIKOR方法对对帕累托解集进行排序，选择最优解，得出兼顾经济目标和效率目标最优时设备的出力计划。