[發明專利]綜合能源指標的優化控制方法、系統、裝置和存儲介質

在審

• 申請號: 202011468473.6
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112561733A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 王峻堯;石世鋒;邱吉多;王林;張瀟;王佳溪;韓蓄;王靜
• 申請（專利權）人: 國網北京市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/04
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 郭瑤

本發明公開了一種綜合能源指標的優化控制方法、系統、裝置和存儲介質，優化控制方法包括：調整每種能源形式在綜合能源系統中所占的比例，采用梯度下降法求解投資和能耗的最優解，能夠實現綜合能源方案的優化控制，依據最優比例進行當地綜合能源系統部署。

技術領域

本發明屬于能源技術領域，具體涉及一種綜合能源指標的優化控制方法、系統、裝置和存儲介質。

背景技術

目前，我國節能減排任務較為艱巨。一方面應采取各種超強節能措施外，另一方面還必須大力調整能源結構，發展核能、水能、生物質能、風能和太陽能等非化石能源。要做到以上兩點，就要進行區域的綜合能源科學規劃。根據區域經濟情況和資源稟賦，配置合理的新能源使用比例，制定可接受的能耗指標，實現新能源和可再生能源的合理利用和充分消納，以能源的可持續發展和有效利用來支持經濟社會的可持續發展。目前綜合能源采用的不同能源形式所占比例多由人工主導，模糊制定地熱能、太陽能、天然氣等能源利用的區域面積。沒有相應的數據模型，無法測算其經濟性和能耗指標的最優解。

現有的人工主導的綜合能源方案，僅可以通過資源稟賦分析測算出不同能源形式應用面積的上下限(極值)，但在該區間內取值多少更為科學，沒有具體的計算方法。需要在此基礎上進行優化控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種綜合能源指標的優化控制方法、系統、裝置和存儲介質，以解決上述問題。

為實現上述目的，采用如下技術方案：

一種綜合能源指標的優化控制方法，包括：

將綜合能源系統中的能源形式供應比例分別定義為K₁、K₂…K_i，相應地每種能源形式投資為A₁、A₂…A_i，得到總投資額F；

確定某一能源形式的占比，以該能源形式的占比不同為變化的輸入條件，其他能源形式根據該能源形式占比不同相應調整，使K₁、K₂…K_i之和為100％，得出Fmax，Fmin以及低投資區50％區間內的各能源形式占比的取值范圍K；

分別求出各能源形式占比的取值范圍K對應的綜合能源系統的總能耗H，選取總能耗H最低時K₁、K₂…K_i的取值為最優方案。

優選的，綜合能源系統中的能源形式包括：地源熱泵、空氣源熱泵、三聯供、太陽能光伏、太陽能熱水、市政供電和風電。

優選的，總投資額F的目標函數定義為：

F＝K₁*A₁+K₂*A₂+…K_i*A_i (1)

式中：不同形式能源供應比例K₁、K₂…K_i；每種能源形式投資為A₁、A₂…A_i。

優選的，能源形式投資為當地的能源形式的供能面積S*每單位面積單價。

優選的，市政供電的占比為40％-100％，以市政供電的占比不同為變化的輸入條件40％，41％……100％，其他能源形式根據占比不同相應調整，K₁、K₂…K_i之和為100％；得出F_max，F_min以及低投資區50％區間內的各參數取值范圍K。

優選的，總能耗H的目標函數為：