[發明專利]一種包含設備健康度的綜合能源用能優化控制方法及系統

在審

• 申請號: 202011431422.6
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112465254A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 齊文斌;高卓;譚志海;平原;喬真;袁潔;張天俠;黃磊
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司;北京四方繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;G06F30/20
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 趙卿

一種包含設備健康度的綜合能源用能優化控制方法及系統，方法包括以下步驟：步驟1，獲取綜合能源系統參數，建立系統優化目標函數，以用能設備運行費用除以健康度的和最小為系統控制目標；步驟2，根據用能設備的總產量，能源需求建立源荷平衡約束；步驟3，用能優化模型求解，得到各用能設備的優化產量控制目標；步驟4，下發控制指令給個用能設備，實現優化控制。與現有技術相比，目標函數中包含了設備健康度指標。在設備排產過程中，考慮了設備運行的可靠性因素，比起單純的費用最小模型更適合生產運行的實際。

技術領域

本發明屬于綜合能源技術領域，更具體地，涉及一種包含設備健康度的綜合能源用能優化控制方法及系統。

背景技術

綜合能源系統是指一定區域內利用先進的物理信息技術和創新管理模式，整合區域內煤炭、石油、天然氣、電能、熱能等多種能源，實現多種異質能源子系統之間的協調規劃、優化運行，協同管理、交互響應和互補互濟。在滿足系統內多元化用能需求的同時，要有效地提升能源利用效率，促進能源可持續發展的新型一體化的能源系統。

綜合能源系統是多能源網與互聯網深度融合的產物，通過建設電、熱、冷和氣等多種能源形式并存的供給、傳輸、分配和利用系統，提升多種能源的綜合利用率，是實現我國未來能源革命目標的關鍵。通過對能源的產生、傳輸與分配(能源網絡)、轉換、存儲、消費等環節進行有機協調與優化后，形成的能源產供銷一體化系統。它主要由供能網絡(如供電、供氣、供冷/熱等網絡)、能源交換環節(如CCHP機組、發電機組、鍋爐、空調、熱泵等)、能源存儲環節(儲電、儲氣、儲熱、儲冷等)、終端綜合能源供用單元(如微網)和大量終端用戶共同構成。

現有技術中，用能設備的健康度評估，是對運行設備運行狀態評估打分方法，實現流程如圖1所示，更具體地，以如下公式表示評估方法，系統(設備)健康診斷，

式中：

H_i表示系統健康分數，

W_i表示第i個健康因子的權重，

Z_i表示第i個健康因子的原始值，

f_i(Z_i)表示第i健康因子的健康評估函數。

現有技術中，綜合能源的優化控制，以能源網絡運行成本最小為優化目標，形成能量優化控制策略，通過調節控制變量使目標函數值達到最小，同時滿足系統對控制變量，狀態變量及變量函數的物理限制和運行限制。實現綜合能源系統的節能降耗、能源網絡的安全、穩定、經濟運行。

實時運行方式，可按指定周期狀態估計獲取斷面數據；優化計算后，下發調節控制指標給各控制子站或裝置，各控制子站或裝置實現優化控制，包括如下步驟：

1)在調度控制中心，以固定間隔時間，獲得電網的實時斷面數據、網絡模型數據、約束條件等；以區域能源網絡運行成本最小為優化目標，形成能量優化控制策略。

2)發送優化控制指令給控制子站、控制裝置，調節控制能源網絡的可控設備，實現優化控制。

傳統的優化控制方法，目標函數為系統的運行費用最小，不涉及健康度指標。發明人發現優化控制過程考慮用能設備的健康度，對于提高系統的運行可靠性更為合理，發明人提出了本發明的包含設備健康度的綜合能源用能優化控制方法，采用包含健康度數據的用能優化模型，實現系統的用能優化控制，在用能設備控制過程中，考慮了設備運行的可靠性因素，比起單純的運行費用最小模型的控制方法更適合生產運行的實際。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明的目的在于，提供一種包含設備健康度的綜合能源用能優化控制方法，通過對運行設備健康度評估，采用包含健康度的綜合能源用能優化模型，實現系統的用能優化控制。