[发明专利]一种基于需求响应的智慧楼宇节能优化控制方法

说明书

本发明公开了一种基于需求响应的智慧楼宇节能优化控制方法，针对智慧楼宇能耗大、能源利用率低、舒适度差等问题，根据智慧楼宇中各类负荷特性，建立电力负荷和热力负荷需求响应模型，然后采用一种基于需求响应的多目标优化方法，求得智慧楼宇中各类设备的运行方案，从而提高整个智慧楼宇的经济性及稳定性。本发明中先分析各类主要负荷设备特性，以经济性、舒适度为目标，建立以电力需求响应和热负荷需求响应为基础的智慧楼宇节能优化调度模型，采用非支配排序遗传算法求解系统中各类设备的出力和负荷的需求响应方案。本发明极大地促进了智慧楼宇的发展，为智慧楼宇的能源建设及设备可靠运行提供了有效指导。

技术领域

本发明属于含多种供能设备及可调负荷的智慧楼宇能量管理优化技术领域，主要用于优化含多种供能设备及可调负荷的智慧楼宇供能系统的运行性能、提高智慧楼宇运行经济性及舒适度等方面。

背景技术

当前，高耗能、低能效是我国大型公共建筑普遍存在的问题，而暖通系统能耗在建筑能耗中又占据了相当大的比例。相关数据统计，在大型公共建筑中，暖通系统能耗约占楼宇能耗的60％，因此，楼宇的多联协同和智慧节能成为当下建筑领域能源管理的重要课题。能源是社会和经济发展的动力和基础，随着我国经济的快速发展，社会用电需求也呈现出快速增长的趋势。在提高电力供应能力、改善电源结构的同时，提高电能利用率、降低智慧楼宇用电成本、建设经济高效、技术先进、环境友好的能量管理系统也成为我国智慧楼宇建设运营工作的重点。

需求响应(Demand Response，DR)技术致力于提高负荷侧参与电力系统运行调节的能力，需求响应的发展和应用可以改善系统负荷特性、提高系统调峰能力、提高可再生能源消纳、提高电力资源利用率。本发明通过利用和实施需求响应提高可再生能源接纳能力，降低系统对储能装置的依赖和容量需求，同时考虑到需求响应作为用户侧对激励的响应行为，需求响应应当为智慧楼宇运营商带来效益。

智慧楼宇是主动配电网的重要组成部分，智慧楼宇负荷是重要的需求响应资源。智慧(Smart)，就像是人的大脑，它是一个整体，将所有子系统融合在一起，通过软硬件的结合实现各个系统、网络的真正融合。以智慧楼宇为主体研究需求响应的关键技术，便于理解与进行量化分析。同时分析智慧楼宇的源-储-荷协调控制策略有助于完善智慧楼宇能量管理体系、提升配电网灵活性以及智能电网的建设。挖掘以智慧楼宇负荷为代表的电力负荷需求响应潜力，研究智慧楼宇需求响应策略有助于电力负荷需求响应的应用，有助于提高电力资源利用效率，改进用电方式，实现科学用电。

智慧楼宇的能量管理随着需求响应的不断应用、分布式发电的接入以及储能技术的发展而变得多样和复杂，科学合理的智慧楼宇能量管理方案可以有效减小楼宇电力费用支出，降低楼宇运行成本，增加企业和员工的效益；智慧楼宇的需求响应可以为电网带来巨大的可控负荷潜力，增加电网的可靠性和运行经济性，因此基于需求响应的智慧楼宇能量管理方案研究具有重大的意义和紧迫性。

本发明先分析各类主要负荷设备特性，以经济性、舒适度为目标，建立以电力需求响应和热负荷需求响应为基础的智慧楼宇节能优化调度模型，采用非支配排序遗传算法求解系统中各类设备的出力，从而解决智慧楼宇中能耗大、能源利用率低、舒适度差等问题。

发明内容

本发明针对智慧楼宇能耗大、能源利用率低、舒适度差等问题，提供一种基于需求响应的智慧楼宇节能优化控制方法，根据智慧楼宇中各类负荷特性，建立电力负荷和热力负荷需求响应模型，然后采用一种基于非支配排序遗传算法的多目标优化方法，求得智慧楼宇中各类设备的运行方案及负荷的需求响应方案，从而提高整个智慧楼宇的经济性及稳定性。