[發明專利]一種多能互補系統的多維能效分析方法

有效

• 申請號: 201711319100.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN109919401B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 耿欣;牛洪海;陳俊;婁清輝;李兵
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種多能互補系統的多維能效分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采集多能互補系統中能源管網和選定能耗設備的運行數據；

(2)建立基于能源介質平衡分析和能量平衡分析的能源經濟指標模型，并計算多能互補系統的能源介質和能量流的各環節的能源消耗總量、能源轉換效率、傳輸效率、使用效率、整套多能互補系統的能源利用效率；

(3)建立基于選定設備能效和可靠性分析的能源技術指標模型；利用步驟(1)中采集的選定能耗設備的運行數據，建立其能耗模型、根據性能試驗的標準，計算相關能耗指標；通過對選定能耗設備的平均無故障時間、關鍵設備故障次數、關鍵設備平均修復時間的分析，建立設備可靠性分析模型；

(4)建立基于能源質量和對標分析的運行指標模型；選取系統運行數據為典型狀態參量，并根據系統用戶側對供能質量的需求，生成關鍵能源供應關鍵節點上能源質量分析和對標分析；

(5)結合能源經濟指標、能源技術指標以及運行指標，建立多能互補系統的多維度分析模型，以實現建立完整的指標體系，指導多能互補系統運行調度；

所述步驟(2)中的建立能源介質平衡分析模型，具體為：根據能源介質守恒定律，實時流入能源管網量、流出能源管網的量和放散量，計算整個能源管網的介質不平衡量：

式中：i＝1,2,3，....N，表示第i股能源介質；in_total表示能源管網介質流入總量；in_q_i表示各節點介質流入能源管網量；fs_total表示能源管網介質放散量或泄露總量；fs_q_i表示各節點介質放散量；xh_total表示能源管網介質消耗總量；xh_q_i表示各節點介質消耗量；error_total表示整個管網的介質不平衡量；

所述建立能源折標計算模型，具體為：

E_i＝e_i×p_i

式中：E_i表示能源折標量；e_i表示生產中消耗的第i種能源實物量；p_i表示第i種能源的折算系數，按能量的當量值或能源的等價值折算；

所述建立能源經濟指標計算模型，計算系統能源利用率，具體為：

η_e＝(E₂/E₁)×100％

式中：η_e表示能源利用率；E₁表示輸入能量；E₃表示有效能量。

2.根據權利要求1所述的一種多能互補系統的多維能效分析方法，其特征在于：所述步驟(1)中的能源管網和選定能耗設備的運行數據包括實時流入管網量、流出管網的量、放散量。

3.根據權利要求1所述的一種多能互補系統的多維能效分析方法，其特征在于：所述步驟(5)為：建立多能互補系統的多維度分析模型，通過對樣本集采用模糊聚類分析，以聚類類心來確定優、中、差分類準則，結合能源經濟指標、能源技術指標以及運行指標三個維度的分析指標，獲得三個維度表征熱風爐能耗狀態的優、中和差分類的癥狀集矩陣，進而建立完整的指標體系，指導多能互補系統運行調度；具體包括以下步驟：

(5.1)對指標樣本數據采用聚類方法進行聚類，將指標樣本數據聚類成優、中、差三類s₁、s₂、s₃典型狀態；

S＝{s₁，s₂，s₃}

(5.2)結合三個維度的能耗分析指標類心，得到3行3列的癥狀集矩陣：

0≤λ_ij≤1表示優、中、差能耗分析指標聚類類心；

(5.3)采集多能互補系統實時運行的數據，采用模式識別方法將能耗分析指標特征向量與癥狀集進行匹配，從而得到多能互補系統運行的最終分析結果。