[發(fā)明專利]分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210537150.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103065197A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬雪松;胡波;范永春;陳澤韓;彭雪平;葛斌;張俊禮;華永明;冷偉;印佳敏;李林蔚;梁展鵬;韓苗苗;祁晶;徐翔;陳玉華;蔡春榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 謝偉;曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法。

背景技術(shù)

分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的系統(tǒng)配置優(yōu)化，是發(fā)揮分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)高效、節(jié)能、低碳的優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。現(xiàn)有的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的系統(tǒng)配置優(yōu)化，采用的是人為計(jì)算進(jìn)行方案比選的方法，根據(jù)系統(tǒng)的冷、熱、電負(fù)荷需求及其他邊界條件，人為選擇若干備選系統(tǒng)配置方案，再對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行系統(tǒng)分析計(jì)算，選取較優(yōu)的配置方案。現(xiàn)有的配置優(yōu)化方法的主要缺點(diǎn)是：

（1）由于冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的系統(tǒng)復(fù)雜，耦合性強(qiáng)，人為地選擇若干備選系統(tǒng)配置方案，會(huì)導(dǎo)致最優(yōu)方案無(wú)法出現(xiàn)在最終的方案中；

（2）人為進(jìn)行系統(tǒng)分析計(jì)算，只能計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)或若干個(gè)設(shè)計(jì)工況，不能反映系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的工況；

（3）人為計(jì)算分析來(lái)做配置優(yōu)化，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且優(yōu)化效果差。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法，能有效解決上述技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法，包括以下步驟：

建立分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中各種能源利用、轉(zhuǎn)換形式的數(shù)字模型庫(kù)，該模型庫(kù)中包括能量模型、成本模型和污染物排放模型；

根據(jù)負(fù)荷需求、約束條件以及組合篩選策略，建立可行的配置方案庫(kù)，設(shè)定配置方案庫(kù)中配置方案總數(shù)為N；

根據(jù)年負(fù)荷需求曲線，對(duì)配置方案庫(kù)中的每個(gè)配置方案進(jìn)行全年逐時(shí)運(yùn)行策略優(yōu)化，直到計(jì)算出第i種配置方案的年運(yùn)行費(fèi)用、年一次能耗和年污染物排放量，其中i≥N；

選取年運(yùn)行費(fèi)用最少、年一次能耗最少、年污染物排放量最少或者前三者任意組合的方案，作為最佳配置方案。

本技術(shù)方案對(duì)分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的配置優(yōu)化做了改進(jìn)，將熱力設(shè)備和整體系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，利用計(jì)算機(jī)算法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配置優(yōu)化，將所有可能的配置方案納入優(yōu)化范圍，保證優(yōu)化結(jié)果的全局最優(yōu)性。系統(tǒng)配置優(yōu)化包括方案配置優(yōu)化和運(yùn)行優(yōu)化兩個(gè)層次，確保優(yōu)化結(jié)果反映系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況。采用計(jì)算機(jī)程序優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，省時(shí)省力，且優(yōu)化效果好。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括以下步驟：基于質(zhì)量平衡定律、能量平衡定律和動(dòng)量守恒定律建立能量模型；基于經(jīng)濟(jì)學(xué)原理建立成本模型；基于燃料種類、燃料燃燒特性以及環(huán)保設(shè)備的特性建立污染物排放模型。目的是便于組合建模和模擬分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的能量、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保特性。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括以下步驟：對(duì)分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)建立子系統(tǒng)模型，將各種設(shè)備進(jìn)行模塊組合，形成三聯(lián)供、兩聯(lián)供和單供子系統(tǒng)。目的是適應(yīng)優(yōu)化計(jì)算的算法。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，還包括以下步驟：建立系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，該函數(shù)包括能耗目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)、環(huán)保目標(biāo)中的單一函數(shù)目標(biāo)或任意組合得到的多目標(biāo)函數(shù)。在構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)時(shí)，考慮上述各種可能情況，滿足不同的優(yōu)化需求。針對(duì)所構(gòu)建的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)及其指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，通過(guò)采用有效地優(yōu)化算法，可以實(shí)現(xiàn)能源配置方案優(yōu)化、運(yùn)行模式和策略兩個(gè)層次的優(yōu)化。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）由于將熱力設(shè)備和整體系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，利用計(jì)算機(jī)算法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配置優(yōu)化，可以將所有可能的配置方案納入優(yōu)化范圍，保證優(yōu)化結(jié)果的全局最優(yōu)性；

（2）優(yōu)化包括方案配置優(yōu)化和運(yùn)行優(yōu)化兩個(gè)層次，對(duì)每一個(gè)方案均進(jìn)行全年逐時(shí)運(yùn)行模式和策略優(yōu)化，保證了優(yōu)化的全時(shí)域范圍，并確保優(yōu)化結(jié)果反映系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況；

（3）優(yōu)化目標(biāo)包括了能效、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保等三種指標(biāo)及其綜合指標(biāo)，符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的能源發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)優(yōu)化及系統(tǒng)綜合優(yōu)化；

（4）引入計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行系統(tǒng)配置優(yōu)化，極大地減小了設(shè)計(jì)咨詢的人力成本，并保證了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量水平；

（5）在分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)階段，引入本技術(shù)方案，對(duì)系統(tǒng)配置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以給業(yè)主提供優(yōu)質(zhì)的咨詢服務(wù)，充分發(fā)揮分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)高效節(jié)能、低碳環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造更好的項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例：

如圖1所示，一種分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法，包括以下步驟：

步驟S101，建立分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中各種能源利用、轉(zhuǎn)換形式的數(shù)字模型庫(kù)，該模型庫(kù)中包括能量模型、成本模型和污染物排放模型。