[發明專利]一種多能源水循環系統恒溫供水規劃方法及規劃裝置

有效

• 申請號: 202011197317.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112561228B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 徐占伯;李楊;吳江;劉坤;管曉宏
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;G06Q10/06;G06F30/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明公開了一種多能源水循環系統恒溫供水規劃方法及規劃裝置，該方法收集用戶需求數據、設備參數及環境參數，構建系統樣本參數集；確定系統目標函數、系統約束條件及系統靈敏度指標，建立多能源水循環系統數學模型；采用規劃算法求解模型，得到多組系統配置備選集；確定多組系統配置備選集中使系統的年化投資、維護及運行成本最小的最優配置參數集Ω。本發明提出的規劃方法及裝置有效解決了系統內各種類型的燃料能源、冷能、熱能、電能等多能耦合的問題，同時降低用戶電、冷、熱、生活熱水需求和可再生能源的不確定性對系統的影響，降低系統的初期投資成本和后期運行成本。

技術領域

本發明涉及綜合能源系統規劃技術領域，特別涉及一種多能源水循環系統恒溫供水規劃方法及規劃裝置。

背景技術

隨著我國城市化進程的加快，全國水資源的消費量巨大，在我國人均水資源占有量較低的前提下，水資源匱乏的現狀更為嚴峻。其中在我國水資源的利用中，建筑生活用水的占比逐年增加，使得對生活供水系統的規劃設計顯得尤為重要。

傳統的供水系統規劃設計主要是為了滿足用戶的用水生活需要，但隨著人口的劇增和用戶生活質量的提升，人們對供水系統供熱溫度的穩定性有了更高的要求。另外，現有供水系統普遍面臨規模增加帶來的供水熱量的不確定性，同時供能側面臨的多能源耦合問題，以及需求側面臨的如何協調同時滿足供暖和供生活熱水需求問題，都給供水系統的恒溫供水規劃設計帶來了巨大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多能源水循環系統恒溫供水規劃方法及規劃裝置，使規劃的多能源水循環系統實現穩定的恒溫供水，有效降低需求不確定性和用戶規模大小對多能源水循環系統規劃設計的影響，同時降低系統的初始投資成本和運行成本。

為了實現上述目的，本發明的一種多能源水循環系統恒溫供水規劃方法，包括以下步驟：

步驟1、收集用戶需求數據、設備參數及環境參數，構建系統樣本參數集；

步驟2、確定系統目標函數、系統約束條件及系統靈敏度指標，建立多能源水循環系統數學模型；

步驟3、采用規劃算法求解步驟2建立的多能源水循環系統數學模型，得到多組系統配置備選集；

步驟4、綜合考慮系統的設計生命周期和步驟1得到的系統樣本參數集，確定步驟3得到的多組系統配置備選集中使系統的年化投資、維護及運行成本最小的最優配置參數集Ω。

進一步的，步驟1中，用戶需求數據包括用戶電需求、冷需求、熱需求和生活熱水需求；設備參數包括多能源水循環系統所有設備的投資成本、運行成本、替換成本、設備壽命和性能參數；環境參數包括能源價格和可用建設面積。

進一步的，步驟2中，系統目標函數為：min?J＝C^CAP+C^OP；其中，C^CAP表示多能源水循環系統的總投資成本，C^OP表示系統的總運行維護成本；

C^CAP＝C^FC+C^AC+C^CW+C^HW；

C^CW＝c^CW·m^CW·CRF^CW；

C^HW＝c^HW·m^HW·CRF^HW；