[发明专利]一种综合能源系统能耗优化方法

说明书

本发明公开了一种综合能源系统能耗优化方法，包括如下步骤：采用热平衡法对用能建筑进行全年负荷模拟，得到预定时间段的逐时负荷；考虑各种设备运行方式及功率特性，建立各设备的可靠数学模型并在仿真平台进行能量传输的耦合连接；基于前两个步骤得到的负荷分布特点和设备性能制定设备运行控制策略，分析系统能效主要影响参数；定义优化参数变量并建立预定时间段运行的目标函数，连接优化平台进行系统参数优化。本发明公开的综合能源系统能耗优化方法，将每个主要设备模块化，能量在模块间传输，在模块内部计算，简化了复合能源系统约束条件的设置，可进行复杂系统中单个设备具体参数优化，为能源数字化技术的发展提供了参考。

技术领域

本发明涉及综合能源领域，具体涉及的是综合能源系统能耗优化方法。

背景技术

随着可再生能源和互联网技术的快速发展，各类能源间耦合性进一步增强，以物联网、大数据、云计算为代表的新型互联网技术为大量能源节点与信息节点间能量流和信息流的双向流动提供了可能，建立与经济、能源、环境发展目标相适应的节能模型，能够有效的对建筑能耗进行优化。

然而关于综合能源系统的研究着重围绕电力系统展开，而对以不同时间尺度的供热子系统的研究相对较少，部分研究对综合能源中的供热建模过于简化，仅作为匹配电力系统的输入输出条件，难以破解热网滞后性、热惰性、热工水力耦合等特性对综合能源系统规划设计与运行调控过程的影响。各子系统相互耦合的情况下，在不同的运行模式、控制策略、应用场景中，互相之间会产生非线性、不确定性的干扰，给整个系统的建模、仿真、工程应用带来巨大的挑战。因此，对综合能源系统中关键设备进行半实物化建模，用数字化手段进行系统运行控制策略优化对新型分布式能源站的智能管控和电网稳定运行具有重要的理论意义和工程实用价值。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了综合能源系统能耗优化方法，基于实际的环境数据功率数据采用半实物综合能源系统仿真平台进行实时滚动预测、仿真计算。解决了可再生能源波动性和随机性较大、楼宇负荷不确定性因素较多导致的纯数字仿真的误差较大的问题，使得优化结果更真实，更贴切应用实际，有利于提高系统仿真的真实性和经济性评价的可信度。且可根据不同类型用户需求、电价方案、配置组合、设备类型进行组态，可为不同用户提供系统设计方案、优化运行策略和系统经济性评估的咨询服务。

本发明采用的技术方案如下：

一种综合能源系统能耗优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用热平衡法对用能建筑进行全年负荷模拟，得到预定时间段的逐时负荷；

考虑各种设备运行方式及功率特性，建立各设备的可靠数学模型并在仿真平台进行能量传输的耦合连接；

基于前两个步骤得到的负荷分布特点和设备性能制定设备运行控制策略，分析系统能效主要影响参数；

定义优化参数变量并建立预定时间段运行的目标函数，连接优化平台进行系统参数优化。

其进一步技术方案为：先借助能耗模拟软件采用热平衡法对用能建筑进行全年负荷模拟与汇总；再考虑各种设备运行方式、功率特性，采用数学的方法合理的描述其特性，建立可靠的数学模型并在仿真平台进行能量传输的耦合连接；然后基于前两个步骤得到的负荷分布特点和设备性能制定设备运行控制策略，分析系统能效主要影响参数；最后定义优化参数变量并建立全年运行的目标函数，连接优化平台进行系统参数优化。

相比其他综合能源系统建模优化方法，本发明具有如下优势：

本发明公开的综合能源系统能耗优化方法，将每个主要设备模块化，能量在模块间传输，在模块内部计算，简化了复合能源系统约束条件的设置，具有可复制性和可推广性，基于该方法可进行复杂系统中单个设备具体参数优化，为能源数字化技术的发展提供了参考。

附图说明