[發明專利]一種分布式能源整體規劃優化的系統及其優化方法

有效

• 申請號: 201110044516.2
• 申請日: 2011-02-24
• 公開（公告）號: CN102073272A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 馮江華;汪慶桓;任俊杰
• 申請（專利權）人: 北京恩耐特分布能源技術有限公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳;宋華

1.一種分布式能源整體規劃優化的系統，其包括MATLAB優化分析部分以及與其相結合的Microsoft?EXCEL系統輸入部分和輸出部分；所述MATLAB優化分析部分包括如下：?

最大供應力預測分析模塊，根據數據調研信息量的多少而利用不同的數學預測分析算法對EXCEL系統輸入部分提供的可利用能源供應能力歷史數據實現最大供應力的分析與短、中期預測；

終端負荷預測分析模塊，根據數據調研信息量的詳盡度而利用不同的數學預測分析算法對EXCEL系統輸入部分提供的用戶終端負荷歷史數據實現終端負荷的分析與短、中期預測；

能源價格預測分析模塊，根據數據調研信息量的多少而利用不同的數學預測分析算法對EXCEL數據表中的能源價格歷史數據實現能源價格的分析與短、中期預測；

CCHP能源整體規劃優化模塊，根據輸入端信息實現系統配置優化以及運行策略優化，并輸出最佳能源方案；

CCHP能源整體規劃建模模塊，根據輸入端信息實現熱工設備建模與系統建模，并輸出系統建模結果——能流網絡圖、優化變量與其它性能參量，反饋給CCHP能源整體規劃優化模塊；

系統約束子系統，上述CCHP能源整體規劃優化模塊輸出最佳能源方案，通過數據分析方法實現對最佳能源方案結果的多方面優劣評價；

所述最大供應力預測分析模塊、終端負荷預測分析模塊和能源價格預測分析模塊均與CCHP能源整體規劃優化模塊相連接，將分析與短、中期預測數據反饋給CCHP能源整體規劃優化模塊；

所述系統約束子系統分析后的輸出結果通過EXCEL系統輸出部分輸出最佳信息。

2.根據權利要求1所述的一種分布式能源整體規劃優化的系統，其特征在于，所述最佳信息包括：最佳能源技術組合、各類機組臺數與單臺裝機容量、最佳年運行方案、最佳方案的年均投資總費用和年均能源購買費用。

3.根據權利要求1所述的一種分布式能源整體規劃優化的系統，其特征在于，上述CCHP能源整體規劃優化模塊包括能量轉換子系統、方案優化算法子系統與方案評估子系統。

4.根據權利要求1所述的一種分布式能源整體規劃優化的系統，其特征在于，上述CCHP能源整體規劃優化模塊還設置有提供各類能源設備的技術信息與經濟信息，對優化模塊進行支持、驗證的設備數據庫。

5.一種分布式能源整體規劃優化的系統的優化方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

（1）預測分析步驟，根據EXCEL系統輸入部分的輸入信息以及信息量的詳盡度，利用不同數學預測分析方法對區域范圍內的可利用能源最大供應力、終端負荷、能源價格進行短、中期的預測；

（2）篩選可利用能源、相關能源技術，選擇聯產循環方式，建模模塊根據其輸入端信息進行熱工設備建模與系統建模，輸出優化變量、性能參數與系統能流網絡圖的步驟；

（3）選取優化函數，CCHP能源整體規劃優化模塊開始進行方案優化過程的步驟；?

（4）系統約束子系統審核評定優化方案的步驟；如果優化方案評定結果滿足設計要求則輸出方案，否則觸發優化算法對優化變量進行更新；

（5）優化方案輸出步驟；經系統約束子系統審核評定優化方案的信息通過EXCEL系統輸出部分以EXCEL形式輸出。

6.根據權利要求5所述的一種分布式能源整體規劃優化的系統的優化方法，其特征在于，上述步驟（3）中方案優化采用多目標粒子群優化法，支持多個優化函數的選取，對優化方案進行能源節省、系統效率、經濟增益、污染物排放的評價。

7.根據權利要求5所述的一種分布式能源整體規劃優化的系統的優化方法，其特征在于，上述步驟（3）中的CCHP能源整體規劃優化模塊方法步驟包括如下：

（a）在每個變量的動態區間內隨機初始化優化變量；

（b）根據優化變量值進行能量轉換計算，在遵循能量守恒定律的前提下，從終端負荷層依次向前層計算到一次能源層，每個設備節點的輸出端計算其輸入端；

（c）根據設計要求將每個優化目標加以權重系數，建立系統優化函數，并依此優化函數對優化方案進行優劣評價，評價結果以函數值形式輸出；如果函值結果高于預設值則進入系統約束子系統進行方案評定，如果低于預設值則進入優化算法模塊；

（d）運行多目標粒子群優化算法對優化變量進行更新；重復步驟（b）~（d）直到預先設定的結束機制被觸發。