[發明專利]建筑綜合能源調度方法、系統、存儲介質及計算機設備

有效

• 申請號: 202010235539.0
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111339689B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 黃佳暢;賴來利;李學聰;吳潤基;王冬驍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06Q50/08;H02J3/46;H02J3/32;H02J3/38;G06F119/14;G06F119/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 張金福

1.一種建筑綜合能源調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

以光伏發電等效模型、電動汽車隨機充放電模型及建筑動態熱力學模型構建建筑綜合能源設施等效模型；其中，所述光伏發電等效模型模擬光照強度、太陽能電池板受光照有效面積以及環境溫度對太陽能電池板輸出功率的影響；所述電動汽車隨機充放電模型基于電動汽車隨機接入建筑綜合能源設施的特性，模擬電動汽車的電池荷電狀態在充放電過程中隨充放電功率和時間的變化；所述建筑動態熱力學模型中室外環境溫度、墻體溫度和室內空氣溫度之間的傳熱過程等效化為包括電阻和電容的電路，其中溫度等效為電壓，比熱容等效為電容，熱阻等效為電阻；

通過將所述建筑綜合能源設施等效模型中的決策變量轉化為整數變量，使所述建筑綜合能源設施等效模型轉換為基于混合整數線性規劃的問題模型；

所述基于混合整數線性規劃的問題模型的功率平衡約束條件按以下公式進行描述：

P^PV，build(t)+P^PV，sell(t)＝P^PV(t)；

P^PV，build(t)+∑_iP_i^EV，build(t)+P^grid，buy(t)＝P_ac(t)+P_basic(t)+∑_iP_i^EV，ch(t)；

P^grid，sell(t)＝P^PV，sell(t)+P_i^EV，sell(t)；

其中，P^PV(t)表示t時刻太陽能電池板的輸出功率，單位為kW；P^PV，build(t)表示t時刻光伏發電系統向建筑供電的功率，單位為kW；P^PV，sell(t)表示t時刻光伏發電系統向電網賣電的功率，單位為kW；P_i^EV，sell(t)表示第i輛電動汽車在t時刻向電網賣電的功率，單位為kW；P_i^EV，build(t)表示第i輛電動汽車在t時刻電動汽車向建筑供電的功率，單位為kW；P_i^EV，dch(t)表示第i輛電動汽車電池在t時刻的放電功率；η^EV，dch表示電動汽車電池放電效率；I為電動汽車總量；表示第i輛電動汽車到達建筑的時刻；T_i^dep表示第i輛電動汽車離開建筑的時刻；P^grid，buy(t)表示t時刻建筑綜合能源設施從電網買電的功率，單位為kW；P_ac(t)表示t時刻空調的工作功率；P_basic(t)表示建筑的基礎負荷，單位為kW；P_i^EV，ch(t)表示第i輛電動汽車電池在t時刻的充電功率；P^grid，sell(t)表示t時刻建筑綜合能源設施向電網賣電的功率，單位為kW；ε^grid(t)為二進制變量，ε^grid(t)的值為1表示t時刻建筑綜合能源設施從電網買電，ε^grid(t)的值為0表示t時刻建筑綜合能源設施沒有從電網買電；P^grid，max表示配電網輸電線路最大功率容量，單位為kW；N表示時間節點數；

根據電動汽車車主的用車習慣，運用概率密度函數對電動汽車隨機性進行建模，生成預測電動汽車接入和離開建筑綜合能源設施時間的時刻表；

獲取日前預測數據，根據所述日前預測數據及所述時刻表，采用模型預測控制的方法及日前優化調度的策略，對基于混合整數線性規劃的問題模型進行優化求解，得出建筑綜合能源設施的控制調度計劃；其中，所述日前預測數據包括太陽輻射強度數據、環境溫度數據、電價數據；

根據所述控制調度計劃，獲取控制調度策略在調度期間的總運行成本，其目標函數的表達式如下所示：

其中，C^buy(t)表示t時刻的買電價格，C^sell(t)表示t時刻的賣電價格，τ表示每一個時間節點的長度，單位為s；λ^PV和λ^EV為預設的正數，λ^PV＜λ^EV；

所述控制調度計劃將根據以下操作執行：

當光伏發電滿足建筑負荷時，將剩余電量出售給電網；

當光伏發電不滿足建筑負荷時，調度到達停車場并接入電動汽車控制器的電動汽車放電；

當光伏發電和電動汽車放電滿足建筑負荷時，調度空閑的電動汽車通過放電的方式向電網賣電；

當光伏發電和電動汽車放電不滿足建筑負荷時，從電網購買電以對建筑負荷進行補充供電。