[发明专利]一种基于随机场景的综合能源系统优化设计方法及系统

说明书

本公开公开的一种基于随机场景的综合能源系统优化设计方法及系统，包括：获取时间信息和天气信息，将时间信息和天气信息输入场景模型中，输出负荷信息和能源资源信息，获取年度运行场景；采用内外双循环嵌套的方式，对获取的年度运行场景进行分析，获取设备的最优容量和最优运行方式，其中，内循环以实时性能最优为目标，获取年度各运行场景中设备的最优运行方式，外循环以全局性能最优为目标，在内循环获取的设备的最优运行方式的基础上，获取设备的最优容量。获取了综合能源系统的设备最优容量和最优运行方式。

技术领域

本发明涉及能源系统中规划设计技术领域，尤其涉及一种基于随 机场景的综合能源系统优化设计方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必 然构成在先技术。

随着人们对室内舒适性要求的提高和城市规模的扩大，建筑能耗 在不断地增长。而传统的建筑从不同的能源供应系统中获取电力、供 暖和制冷，各种能源的生产和供应是相互独立的。由于能量的多次能 量转换，尽管单个设备的效率不断改进，但建筑能耗的整体效率仍不 尽如人意。因此，集中式能源系统正在向以可再生能源和清洁能源为 主的分布式能源系统过度。综合能源系统是一种多能量输入多能量输 出的分布式能源系统，可集成多种分布式电源设备、能量转换设备、 储能设备，满足用户的多元用能需求，有效的提升了能源生产和供给 的经济和环境效益。

综合能源系统的设计与运行，离不开对能源资源和用户负荷的采 集和预测。而可再生能源和用户负荷数据庞杂属性多样，多种能源时 空尺度差异大，多种用户负荷和能源资源的周期性波动、不确定性较 强，造成了运行场景的随机性和多样化，本质特征难提取。传统数据 统计的方法，简单的选取部分历史负荷资源数据代表运行场景，不能 描述系统运行场景的复杂性。而对于新建设的用户，常使用相似用户 的历史数据，则存在更大的误差。因此，需要从更智能的方法中建立 场景模型，对运行场景做出更全面的描述。

而在综合能源系统的设计方法中，多使用典型日作为评价运行性 能的场景。一方面，在全生命周期内，综合能源系统的运行场景复杂， 数量众多，能量流耦合严重，仅考虑一定数量的典型日难以精确寻优。 典型日及其数据难以挑选拟合，且典型日数量有限，容易片面化，缺 乏多样性。另一方面，多种异质能流的深度耦合，加剧了系统结构与 运行机理复杂性，典型日缺少连续性，导致系统中需要连续运行的设 备，无法发挥其最大效益，使得综合能源系统的结构和容量难以准确 设计与配置，造成系统的运行性能低于预期。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种基于随机场景的综合能源 系统优化设计方法及系统，构建了物理场景模型，通过物理场景模型 获取年度运行场景信息，通过内外双循环嵌套的方式，对获取的年度 运行场景进行分析，获取设备的最优容量和设备的最优运行方式。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

第一方面，提出了一种基于随机场景的综合能源系统优化设计方 法，包括：

获取时间信息和天气信息，将时间信息和天气信息输入场景模型 中，输出负荷信息和能源资源信息，获取年度运行场景；

采用内外双循环嵌套的方式，对获取的年度运行场景进行分析， 获取设备的最优容量和最优运行方式，其中，内循环以实时性能最优 为目标，获取年度各运行场景中设备的最优运行方式，外循环以全局 性能最优为目标，在内循环获取的设备的最优运行方式的基础上，获 取设备的最优容量。

第二方面，提出了一种基于随机场景的综合能源系统优化设计系 统，包括：

年度运行场景获取模块，用于获取时间信息和天气信息，将时间 信息和天气信息输入场景模型中，输出负荷信息和能源资源信息，获 取年度运行场景；