[发明专利]一种写字楼能源策略生成方法及系统

权利要求书

1.一种写字楼能源策略生成方法，其特征在于，用于生成写字楼的能源策略，推出各个能源设备的最佳运行时间，包括如下步骤：

S1、预测写字楼第二天每小时所需的能量；具体为：

将时间划分为每小时、星期几、第几周、所属季节、是否节假日，并且爬取了待预测时间段的最高温、最低温、风力、湿度特征；将上述特征作为输入向量输入能量预测模型，得到模型输出向量；

S2、获取写字楼不同时间段的电价数据和能源设备的信息；其中：能源设备的信息包括设备名、设备类型、最大放能功率、最大蓄能功率、能效比和电损耗；所述设备名包括水蓄能蓄能端、水蓄能放能端和直供主机；所述设备类型包括储能设备和供能设备；所述电价数据为电价随时间的变化函数；

S3、采用序列二次非线性规划算法对写字楼各能源设备在不同时间段的工作时间进行建模，将工作时间以及各个设备的实际放能、蓄能功率抽象为一个向量，该向量为需要进行优化的目标向量；设置需要最小化的目标函数，确定各种约束条件；所述约束条件包括设备的平均放能量或蓄能量、设备的能效比、设备工作时间、供能大于用能的限定条件；

S4、能源策略生成，具体为：

首先抽象出需要优化的变量，所述变量包括各个能源设备在不同时间段的工作时间以及各个能源设备的实际放能、蓄能功率；将所有能源设备在不同时间段的工作时间抽象为Δt_i向量，e_i为设备i的实际放能功率或实际储能功率，能效比表示为c_i，电损耗表示为q_i；

然后设置需要求得最小值的目标函数，总电费S的计算公式为：

上式中，k为设备数；m为划分的时间段数；T_i为设备i的开启时刻；Δt_ij为设备i在第j时间段的用电时长；Q(t)为电价随时间变化的函数；

最后设定各种约束条件，所述约束条件分为三类，分别是：目标向量中各元素的取值范围、各设备工作时间的相容或互斥约束以及某时刻达到所需供能的约束；所述约束条件为：

针对水蓄能蓄能端，等式约束条件为：Δt₁₁＝＝0，Δt₁₃＝＝0，Δt₁₄＝＝0，Δt₁₅＝＝0或e₁＝＝800；不等式约束条件为：0＜＝Δt₁₂＜＝5；

针对水蓄能放能端，等式约束条件为：Δt₂₁＝＝0，Δt₂₂＝＝0；不等式约束条件为：0＜＝Δt₂₃＜＝1或0＜＝Δt₂₄＜＝3或0＜＝Δt₂₅＜＝8或0＜＝e₂＜＝700；

针对直供主机，等式约束条件为：Δt₃₁＝＝0；不等式约束条件为：0＜＝Δt₃₂＜＝8或0＜＝Δt₃₃＜＝1或0＜＝Δt₃₄＜＝3或0＜＝Δt₃₅＜＝6或0＜＝e₃＜＝700；

针对水蓄能放能端和直供主机，互斥约束为：(Δt₂₂+Δt₂₃)*(Δt₃₂+Δt₃₃)＝＝0或Δt₂₅*Δt₃₅＝＝0；能量约束为(Δt₂₂+Δt₂₃)*e₂+(Δt₃₂+Δt₃₃)*e₃＞＝energy_before_8或(Δt₂₄+Δt₂₅)*e₂+(Δt₃₄+Δt₃₅)*e₃＞＝energy_all-energy_before_8；

针对水蓄能蓄能端和水蓄能放能端，相容约束为：Δt₁₂+Δt₂₂＜＝8；能量约束为：Δt₁₂*e₁*0.9＞＝(Δt₂₂+Δt₂₃+Δt₂₄+Δt₂₅)*e₂；

针对水蓄能蓄能端和直供主机，能量约束为：(Δt₂₂+Δt₂₃+Δt₂₄+Δt₂₅)*e₂+Δt₃₂+Δt₃₃+Δt₃₄+Δt₃₅)*e₃＞＝energy_all；

其中：energy_all是通过预测得到的第二天需要的总能量，energy_before_8则是通过预测得到的第二天8点前需要的总能量；

S5、对目标向量赋初始值，并将目标向量、目标优化函数、约束条件一同代入序列二次非线性规划算法中进行优化；初始向量中将各设备在各时间段的时间设置为这个时间段的最大时间，将各设备的实际放能功率和或储能功率设置为最大功率，随着优化器的运行，最终会得到满足S4中约束条件的优化后的目标向量；

S6、根据优化后的目标向量推出各能源设备的最佳工作时间，以及最小总电费；其中：

当所述目标向量推出的水蓄能放能端在两个连续时间段的向量为非0时，则推出如下设备开闭策略：将水蓄能放能端的工作时间设为连续工作。