[發明專利]一種容量配置和運行策略的協同優化處理方法和裝置

有效

• 申請號: 202010224235.4
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111429301B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 林其釗;宋祉慧
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/04;G06Q30/0202;G06N3/126
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 豆貝貝

本申請公開了一種容量配置和運行策略的協同優化處理方法和裝置，該方法和裝置應用于冷熱電聯供系統，具體為分析全年各階段的典型日的逐時負荷；確定各能源設備的初始容量值；以綜合性能值最大為目標函數建立多目標優化函數；確定運行策略優化約束條件，采用遺傳算法對全年各階段的典型日的逐時運行策略進行優化運算；對各能源設備的容量進行更新，基于更新后的容量再次對逐時運行策略進行優化運算；判斷多目標優化函數是否取得最大值，如果取得最大值，則將優化后的容量和逐時運行策略輸出為最優結果。通過該最優結果可以使該冷熱電聯供系統能夠更好地滿足用戶的需求。

技術領域

本申請涉及能源技術領域，更具體地說，涉及一種容量配置和運行策略的協同優化處理方法和裝置。

背景技術

冷熱電聯供系統是一種基于能源梯級利用的概念，集發電、制冷、供熱于一體的供能系統，具有提高能源綜合利用率、節約一次能源消耗、減少空氣污染物排放的特點。隨著我國經濟快速發展，能源需求劇增與化石能源缺乏的矛盾日益突出，冷熱電聯供系統受到廣泛重視。

由于冷熱電聯供系統配置復雜，設備種類繁多，設備參數和運行方式變化易引起系統性能變化，系統的容量配置和運行策略已成為優化的兩個主要方面。目前，對冷熱電聯供系統的研究主要涉及系統的容量配置或運行策略的單方面優化，忽視了系統最優配置與最優策略是相輔相成的，只進行結構配置的優化、或只考慮運行模式的優化都有其局限性，只有實現兩者的協同優化，才能使系統的綜合性能達到最優。同時，在運行策略優化方面，由于電、熱、冷、蒸汽負荷隨時間不斷變化且變化不具有同步性，冷熱電聯供系統不宜處于傳統“以電定熱”或“以熱定電”的單一模式下運行，各設備出力應根據需求不斷調整，尋找與用戶需求匹配最好的容量配置和運行策略對冷熱電聯供系統尤為重要。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種容量配置和運行策略的協同優化處理方法和裝置，用于尋找與用戶需求匹配最好的容量配置和運行策略，以使冷熱電聯供系統能夠更好的滿足用戶需求。

為了實現上述目的，現提出的方案如下：

一種容量配置和運行策略的協同優化處理方法，應用于冷熱電聯供系統，所述綜合優化處理方法包括步驟：

基于地理氣象歷史數據，綜合能源構成因素、耗能結構因素和能源價格因素中的部分或全部因素，分析全年各階段的典型日的逐時負荷；

根據所述逐時負荷中的負荷峰值、所述冷熱電聯供系統中各能源設備間的耦合關系以及與用戶端的能源供需關系確定各所述能源設備的初始容量值；

結合所述冷熱電聯供系統相對于傳統分供系統分別在運行成本、一次能源消耗量和二氧化碳排放量的節約率并采用加權方法計算綜合性能值，并以所述綜合性能值最大為目標函數建立多目標優化函數；

確定運行策略優化約束條件，結合所述逐時負荷和所述能源價格因素，采用遺傳算法對所述全年各階段的典型日的逐時運行策略進行優化運算；

對各所述能源設備的容量進行更新，基于更新后的容量再次進行對所述逐時運行策略進行優化運算；

基于優化后的所述逐時運行策略判斷所述多目標優化函數是否取得最大值，如果沒有取得最大值，則繼續執行所述對各所述能源設備的容量進行更新，基于更新后的容量再次進行對所述逐時運行策略進行優化運算步驟；

如果取得最大值，則將優化后的所述容量和所述逐時運行策略輸出為最優結果。

可選的，所述能源設備分別為燃氣輪機、余熱鍋爐、吸收式制冷機組和輔助鍋爐，所述根據所述逐時負荷中的負荷峰值、所述冷熱電聯供系統中各能源設備間的耦合關系以及與用戶端的能源供需關系確定各所述能源設備的初始容量值，包括：

根據電負荷峰值計算所述燃氣輪機初始容量值；

根據所述燃氣輪機排出的高溫煙氣產生的余熱計算所述余熱鍋爐的初始容量值；