[發(fā)明專利]基于頻域動(dòng)態(tài)指標(biāo)的綜合能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110597194.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN113344357B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈炯;張志鵬;張俊禮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06Q10/0631;G06Q10/0639
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 曹婷

1.一種基于頻域動(dòng)態(tài)指標(biāo)的綜合能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該綜合能源系統(tǒng)包括供熱設(shè)備、供電設(shè)備、供冷設(shè)備和儲(chǔ)能設(shè)備，所述供電設(shè)備包括光伏、風(fēng)機(jī)和微型燃?xì)廨啓C(jī)，所述供熱設(shè)備包括燃?xì)忮仩t和熱泵，所述供冷設(shè)備包括溴化鋰制冷機(jī)和電制冷機(jī)，所述儲(chǔ)能設(shè)備包括電儲(chǔ)能設(shè)備、熱儲(chǔ)能設(shè)備和冷儲(chǔ)能設(shè)備，該方法包括：

構(gòu)建所述綜合能源系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的數(shù)學(xué)模型；

根據(jù)所述數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建各個(gè)設(shè)備的閉環(huán)控制系統(tǒng)；

根據(jù)各個(gè)設(shè)備的閉環(huán)控制系統(tǒng)，構(gòu)建反映各個(gè)設(shè)備出力變化及動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的頻域動(dòng)態(tài)可控性指標(biāo)項(xiàng)；

構(gòu)建以經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、頻域動(dòng)態(tài)可控性指標(biāo)項(xiàng)、環(huán)保性指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)的綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃模型；

向所述規(guī)劃模型輸入初始參數(shù)；

根據(jù)地域負(fù)荷，通過Gurobi求解器對(duì)所述規(guī)劃模型進(jìn)行求解；

根據(jù)實(shí)際需求選擇最合適的綜合能源系統(tǒng)的設(shè)備容量配置方案。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述各個(gè)設(shè)備的數(shù)學(xué)模型的約束條件包括能量平衡約束和設(shè)備特性約束；

所述能量平衡約束包括電能平衡約束、熱能平衡約束和冷能平衡約束，具體為：

式(1)中，分別表示微型燃?xì)廨啓C(jī)的電輸出功率、風(fēng)機(jī)的電輸出功率、光伏的電輸出功率、電儲(chǔ)能設(shè)備的放電功率及電儲(chǔ)能設(shè)備的充電功率；表示熱泵的耗電功率；分別表示熱泵的熱輸出功率、燃?xì)忮仩t的熱輸出功率、熱儲(chǔ)能設(shè)備的放熱功率及熱儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)熱功率；表示溴化鋰制冷機(jī)的冷輸出功率；分別表示用戶的電負(fù)荷、熱負(fù)荷和冷負(fù)荷；分別表示電儲(chǔ)能設(shè)備的放電狀態(tài)、電儲(chǔ)能設(shè)備的充電狀態(tài)、熱儲(chǔ)能設(shè)備的放熱狀態(tài)、熱儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)熱狀態(tài)；

所述微型燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備的特性約束包括：

式(2)中，分別表示微型燃?xì)廨啓C(jī)功率輸出的下限和上限；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行所需的天然氣熱量；表示微型燃?xì)廨啓C(jī)的熱功率；η_MGT表示微型燃?xì)廨啓C(jī)的能效系數(shù)；

所述燃?xì)忮仩t的特性約束包括：

式(3)中，和分別表示燃?xì)忮仩t運(yùn)行過程中的供熱功率下限與上限；表示天然氣供給燃?xì)忮仩t運(yùn)行的熱量；η_GB表示燃?xì)忮仩t的能效系數(shù)；

所述熱泵的特性約束包括：

式(4)中，分別表示熱泵運(yùn)行過程中熱功率輸出的下限和上限；COP_HP表示熱泵的能效系數(shù)；

所述溴化鋰制冷機(jī)的特性約束包括：

式(5)中，分別表示溴化鋰制冷機(jī)輸出功率的下限和上限；COP_AC表示溴化鋰制冷機(jī)的能效系數(shù)；表示供給溴化鋰制冷機(jī)運(yùn)行的熱量；

所述電儲(chǔ)能設(shè)備的特性約束包括：

式(6)中，分別表示電儲(chǔ)能設(shè)備放電功率的下限和上限；分別表示第j個(gè)小時(shí)和第(j-1)個(gè)小時(shí)的蓄電電量；C_ESS表示電儲(chǔ)能設(shè)備的容量；η_ESS,ch、η_ESS,dis分別表示電儲(chǔ)能設(shè)備的充電效率、放電效率；

所述熱儲(chǔ)能設(shè)備的特性約束包括：

式(7)中，分別表示熱儲(chǔ)能設(shè)備儲(chǔ)熱放熱功率的下限和上限；分別表示第j個(gè)小時(shí)和第(j-1)個(gè)小時(shí)的熱儲(chǔ)能設(shè)備的熱容量；C_HSS表示熱儲(chǔ)能設(shè)備的規(guī)劃容量；

其中，i表示第i個(gè)典型日，j表示第j個(gè)小時(shí)。