[發(fā)明專利]一種考慮管網(wǎng)模型的電熱綜合能源系統(tǒng)模型預(yù)測控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211043555.5
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115933548A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹新記;陳亮;蔡駿;嚴(yán)穎
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種考慮管網(wǎng)模型的電熱綜合能源系統(tǒng)模型預(yù)測控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：基于管道虛擬分解法，建立管道網(wǎng)絡(luò)動態(tài)模型；

S2：基于所述管道網(wǎng)絡(luò)動態(tài)模型制定電熱綜合能源系統(tǒng)日前調(diào)度模型；

S3：基于所述電熱綜合能源系統(tǒng)日前調(diào)度模型獲取電熱綜合能源系統(tǒng)的電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率和儲能預(yù)估輸出值，再基于所述電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率和儲能預(yù)估輸出值求解電熱綜合能源系統(tǒng)日內(nèi)滾動優(yōu)化模型，并在求解過程中不斷修正可調(diào)節(jié)設(shè)備的輸出功率，此求解過程即為電熱綜合能源系統(tǒng)日內(nèi)實(shí)時控制策略。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮管網(wǎng)模型的電熱綜合能源系統(tǒng)模型預(yù)測控制方法，其特征在于，

所述管道網(wǎng)絡(luò)動態(tài)模型具體包括：

管道節(jié)點(diǎn)流量平衡：

其中，P、i、in和out分別表示管道、道編號、流入節(jié)點(diǎn)和流出節(jié)點(diǎn)，m_k,t表示在t時刻第k根管道內(nèi)的質(zhì)量流量，Ω表示節(jié)點(diǎn)管道的集合；

溫度混合：

其中，和分別表示流出管道的水溫和混合后水溫；

管道能量損耗：

λ_i＝πd_iμ；

其中，C_w表示管道中水的比熱容，μ表示管道熱損失系數(shù)，d_i表示管道直徑，L_i表示管道長度，T_a表示環(huán)境溫度，m_i,t表示i管道的質(zhì)量流量，表示i管道的始端溫度，表示i管道的末端溫度；

管道傳輸延遲：

首先，通過上述管道溫度損耗模型計(jì)算未虛擬分解的主管道的溫度損失，再轉(zhuǎn)換熱為功率損失，如式：

其中，表示管道的功率損耗，表示主管道末端溫度，表示主管道始端溫度，m_1,t表示主管道的質(zhì)量流量；

其次，由于主管道的質(zhì)量流量等于分支管道質(zhì)量流量之和，通過質(zhì)量流量權(quán)重比求解出各虛擬管道功率損失，如式：

m_2,t+m_3,t+…+m_n,t＝m_1,t；

其中，i＝1,…,n，表示虛擬管道的末端溫度，表示虛擬管道的始端溫度，m_n,t表示虛擬管道的質(zhì)量流量；

然后，根據(jù)介質(zhì)流經(jīng)虛擬管道與未虛擬分解的主管道的時間相等求解出各虛擬管道的長度，如式:

其中，ρ、A₁…A_n和L₁…L_n'分別表示管道中液體水的密度、管道橫截面積和管道長度，

最后，再將虛擬管道長度與對應(yīng)的分支管道長度相加得到新的管道長度，然后進(jìn)行時間延遲計(jì)算，如式：

其中，Δt表示時間間隔，m_i,tΔt表示在t時刻注入管道的水的質(zhì)量流量，假設(shè)在t時刻流入的水質(zhì)在t+n_i,tΔt時刻有水流出，S_i,t表示在t時刻到t+n_i,tΔt時刻注入管道的水的質(zhì)量流量，n_i,t表示最大延遲時間間隔個數(shù)，表示取得的延遲時間間隔個數(shù)。