[發明專利]基于預測控制的園區智能能源網動態調度方法

在審

• 申請號: 201710301214.6
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107145978A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 李建;羅德忠;高蕓
• 申請（專利權）人: 上海建坤信息技術有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 林煒

技術領域

本發明涉及能源管理技術，特別是涉及一種基于預測控制的園區智能能源網動態調度方法的技術。

背景技術

傳統的園區能源主要由集中式供能的能源系統組成，集中式供能的能源系統都采用大容量的設備集中生產，然后通過專用管線進行能源的輸送。隨著新興技術的出現，以免費制冷、三聯供、冰蓄冷、常規電制冷等構成的能源網越來越受到人們的青睞。

這種多能源互補的能源系統是新興的能源網系統，隨著分時電價政策的推廣，目前大多數園區對這種新興能源網僅僅是一些簡單的控制，即對冰蓄冷在電價低谷的時候進行蓄冷，電價峰值的時候進行放冷，缺乏對整個能源網的定量分析和高效控制。而且制冷設備從啟動到達到設定的功率是一個動態過程，簡單考慮穩態的控制方式難于保證整個系統的實際供能能力迅速跟上預測的負荷。因此，現有的能源網系統無法在滿足總負荷需求的同時實現最優的功率。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能在滿足總負荷需求的同時實現最優功率的基于預測控制的園區智能能源網動態調度方法。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種基于預測控制的園區智能能源網動態調度方法，涉及能源網，所述能源網包含有冷熱電三聯供系統、常規電制冷系統、冰蓄冷系統，該方法的具體步驟如下：

1）根據能源網中的常規電制冷機的耗電功率和冷卻水進口溫度，將能源網中的常規電制冷機的能效比擬合成由耗電功率和冷卻水進口溫度表示的函數，并根據能源網中的常規電制冷機的冷卻水進口溫度、耗電功率、制冷功率，利用回歸分析法將耗電功率轉換成由冷卻水進口溫度和制冷功率表示的函數，并據此構建能源網的經濟模型，具體經濟模型的公式為：

其中，為能源網中的常規電制冷機的能效比，為能源網中的常規電制冷機的耗電功率，為能源網中的常規電制冷機的供冷功率，為能源網中的常規電制冷機的冷卻水進口溫度，是采用擬合方式構建的由和表示的能效比函數，是采用回歸分析法構建的由和表示的耗電功率函數；

2）采用模型預測控制法對能源網中的常規電制冷機的動態性能進行優化，計算出能源網中的所有常規電制冷機的最優功率設定值。

本發明提供的基于預測控制的園區智能能源網動態調度方法，根據冷源的儲備情況，以及能源網的經濟模型對能源網中的常規電制冷機的動態性能進行優化，在能源網供能的動態過程中，能在滿足總負荷需求的同時實現最優功率。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發明，凡是采用本發明的相似結構及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍，本發明中的頓號均表示和的關系，本發明中的英文字母區分大小寫。

本發明實施例所提供的一種基于預測控制的園區智能能源網動態調度方法，涉及能源網，所述能源網包含有冷熱電三聯供系統、常規電制冷系統、冰蓄冷系統，該方法的具體步驟如下：

1）根據能源網中的常規電制冷機（常規電制冷機是指只能用于制冷的制冷設備）的耗電功率和冷卻水進口溫度，將能源網中的常規電制冷機的能效比擬合成由耗電功率和冷卻水進口溫度表示的函數，并根據能源網中的常規電制冷機的冷卻水進口溫度、耗電功率、制冷功率，利用回歸分析法將耗電功率轉換成由冷卻水進口溫度和制冷功率表示的函數，并據此構建能源網的經濟模型，具體經濟模型的公式為：

其中，為能源網中的常規電制冷機的能效比，為能源網中的常規電制冷機的耗電功率，為能源網中的常規電制冷機的供冷功率，為能源網中的常規電制冷機的冷卻水進口溫度，是采用擬合方式構建的由和表示的能效比函數，是采用回歸分析法構建的由和表示的耗電功率函數；

根據能源網的經濟模型，可以得到能源網的供冷電力成本為：

其中，為能源網的供冷電力成本，為能源網在供冷時段的電力成本，為能源網的供冷時段時間長度，為能源網中的蓄冰槽供冷啟停標志值，能源網中的蓄冰槽供冷開啟時，，能源網中的蓄冰槽供冷關閉時，；

將能源網中的蓄冰槽冷量平均電力成本定義為：

其中，為能源網中的蓄冰槽的冷量平均電力成本，為能源網中的蓄冰槽的供冷功率，為能源網中的蓄冰槽的冷量初值，為能源網中的蓄冰槽的充冷時間長度，為能源網中的雙工況制冷機（雙工況制冷機是指既能制冷又能制冰的制冷設備）的總制冰功率，為能源網在供冷時段的平均電力成本初值，為能源網中的蓄冰槽的放冷時間長度，為能源網中的蓄冰槽供冷啟停標志值，能源網中的蓄冰槽供冷開啟時，，能源網中的蓄冰槽供冷關閉時，；