[发明专利]建筑能源系统日前区间优化调度方法、系统、装置及介质

说明书

本发明公开了一种基于建筑能源系统日前区间优化调度方法、系统、装置及介质，方法包括步骤：基于区间数对含虚拟储能的建筑能源系统进行建模，以得到建筑围护结构虚拟储能模型、屋顶光伏模型和其他电负荷模型；基于所述建筑围护结构虚拟储能模型、屋顶光伏模型和其他电负荷模型，构建日前区间优化调度模型；对所述日前区间优化调度模型进行求解，以得到优化方案。本发明基于室外温度以及光照辐射度区间数，提出包含虚拟充放电功率区间变量、虚拟荷电状态区间数和虚拟储能热容量参数的虚拟储能模型，以此量化受室外温度等不确定性因素影响后的建筑围护结构为建筑能源系统优化调度提供的调节潜力。

技术领域

本发明属于建筑能源系统优化调度领域，具体涉及一种建筑能源系统日前区间优化调度方法、系统、装置及介质。

背景技术

建筑能耗的快速增长增加了全球碳排放量。为了减少建筑物的碳排放，在建筑能源系统中引入可再生清洁能源正在被大力推动。光伏发电具有规格跨度大、安装容易、安装周期短、维护简单以及无噪音等优点，将屋顶光伏与建筑物相结合，已成为建筑物和光伏供电组合的常见形式。然而，光伏出力具有很大的不确定性，且光伏发电的峰谷时间和负载功耗可能不同步，这可能导致建筑能源系统中的光伏就地消纳问题。

为建筑能源系统配备电储能系统可以解决就地消纳和光伏电能利用问题。然而，目前电储能系统安装、维护等费用依然比较昂贵，且要占据较大空间。而利用建筑围护结构的热惰性，建立虚拟储能系统，可在不增加额外投资及占用空间的基础上，为建筑能源系统运行优化提供一种灵活的功率调节能力，辅助降低建筑能源系统运行成本，提高光伏发电在建筑能源系统的就地消纳率。

目前，考虑虚拟储能的建筑能源系统优化调度中均未考虑室外温度、光照辐射度的不确定性对建筑虚拟储能的影响，这会降低虚拟储能量化准确性，导致后续制定的建筑能源系统优化调度结果与实际运行状况产生偏差，降低建筑能源系统运行经济性。因此，如何将室外温度、光照辐射度的不确定性影响引入到虚拟储能建模以及后续建筑能源系统优化调度中，已经成为了支撑建筑能源系统经济运行的前提。

发明内容

针对现有考虑虚拟储能的建筑能源系统日前优化调度技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于围护结构虚拟储能的建筑能源系统日前区间优化调度方法、系统、装置及介质，旨在考虑室外温度、光照辐射度的不确定性对建筑虚拟储能的影响，基于区间优化理论提出室外温度、光照辐射度区间数，以此量化受室外温度等不确定性因素影响后的建筑围护结构为建筑能源系统优化调度提供的调节潜力，指导建筑能源系统经济运行。

本发明实施例的第一方面，提供了一种基于围护结构虚拟储能的建筑能源系统日前区间优化调度方法，包括如下步骤：

基于区间数对含虚拟储能的建筑能源系统进行建模，以得到建筑围护结构虚拟储能模型、屋顶光伏模型和其他电负荷模型；

基于所述建筑围护结构虚拟储能模型、屋顶光伏模型和其他电负荷模型，构建日前区间优化调度模型；

对所述日前区间优化调度模型进行求解，以得到优化方案。

作为本发明实施例的一个可选方案，所述建筑围护结构虚拟储能模型包括：

式中，k为调度日第k个调度时段，1≤k≤48,k∈N；P_c/dis为建筑围护结构虚拟储能的虚拟充放电功率，kW；P_com为配电网出力，kW；P_PV为屋顶光伏出力，kW；P_other为建筑能源系统中除变频空调以外的其它室内设备的用电负荷，kW；P_base为建筑围护结构虚拟储能的基准耗电功率，kW。

作为本发明实施例的一个可选方案，所述屋顶光伏模型包括：