一种热电供能的计算方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种热电供能的计算方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取热电联供系统中各节点的热参数初始值和电参数初始值；将所述电参数初始值输入到所述供电模型计算得到各电节点的目标电参数，并根据所述目标电参数计算电松弛节点的热出力；将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述供热模型计算得到所述各热节点的目标热参数；根据所述目标电参数和所述目标热参数计算目标负荷节点的供能质量，解决了现有技术中计算的供能质量不准确以及造成资源浪费等问题。由于考虑了热电耦合在供能过程中的影响、供热系统的动态过程以及用户侧具体供能需求相关参数，对供能质量进行量化计算，实现更合理，灵活和经济的供能。

【技术实现步骤摘要】
一种热电供能的计算方法、装置、电子设备及存储介质
本专利技术涉及综合能源系统的运行和控制领域，尤其涉及一种热电供能的计算方法、装置、服务器及存储介质。
技术介绍
热电联供(Co-Generation)，也叫做热电联产，是指热力发电厂通过一定的方法，在向用户输出电能的同时，也向用户输出热能。热电联产可以大大提高热电厂的热效率，可以大大降低用能价格，提高能源利用效率，实现清洁的能量供应。但当前热电联供系统的运行和计算中，通过单一的电力系统模型计算电力供能，通过单一的供热系统动态模型计算热力供能，但是电力和热能分别独立计算会导致计算供能结果的不准确；另外，通过一些经验供给参数或者直接，通过过量供能的方式来保证用户侧需求，造成了燃料的浪费和污染物的过多排放，影响空气质量，增加碳排放。
技术实现思路
本专利技术提供一种热电供能的计算方法、装置、电子设备及存储介质，提高了热电供能系统供能的可靠性、灵活性和经济性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种热电供能的计算方法，所述方法包括：获取热电联供系统中各节点的热参数初始值和电参数初始值，其中，所述热电联供系统包括供电模型和供热模型；将所述电参数初始值输入到所述供电模型计算得到各电节点的目标电参数，并根据所述目标电参数计算电松弛节点的热出力；将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述供热模型计算得到所述各热节点的目标热参数；根据所述目标电参数和所述目标热参数计算目标负荷节点的供能质量。进一步的，将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述供热模型计算得到所述各热节点的目标热参数，包括：将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述供热模型计算得到所述各热节点的初始热参数；根据所述初始热参数计算热松弛节点的电出力；若所述热松弛节点的电出力满足电力收敛标准，则将所述初始热参数作为所述目标热参数；若所述热松弛节点的电出力不满足电力收敛标准，则重复执行如下操作，直到根据重新计算的电出力满足所述电力收敛标准或计算次数达到预设最大综合次数为止，并将此时计算得到的电参数和热参数分别作为所述目标电参数和目标热参数：将所述热松弛节点的电出力输入到所述供电模型重新计算所述各电节点的电参数，并根据重新计算得到的电参数重新计算所述电松弛节点的热出力；将所述重新计算得到的热出力输入到供热模型重新计算得到所述各热节点的热参数；根据所述重新计算得到的热参数重新计算热松弛节点的电出力。进一步的，所述供热模型包括水力模型和热力模型；相应的，将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到供热模型计算得到所述各热节点的目标热参数，包括：将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述水力模型计算所述各热节点的目标水力参数；将所述热参数初始值以及所述目标水力参数输入到所述热力模型计算所述各热节点的目标热参数。进一步的，将所述热参数初始值以及所述目标水力参数输入到所述热力模型计算所述各热节点的目标热参数，包括：将所述热参数初始值以及所述目标水力参数输入到所述热力模型计算所述各热节点的初始热参数；若所述初始热参数满足热力收敛标准，则将所述初始热参数作为所述目标热参数；若所述初始热参数不满足所述热力收敛标准，则重复执行如下操作，直到重新计算得到的热参数满足所述热力收敛标准或计算次数达到预设最大热力次数为止，并将此时计算得到的热参数作为所述目标热参数：将所述初始热参数输入到所述水力模型重新计算水力参数；将所述重新计算得到的水力参数输入到所述热力模型计算热参数。进一步的，将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述水力模型计算所述各热节点的目标水力参数，包括：将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述水力模型计算所述各热节点的初始水力参数；所述初始水力参数满足水力收敛标准，则将所述初始水力参数作为所述各热节点的目标水力参数；若所述初始水力参数不满足所述水力收敛标准，则重复执行将所述初始水力参数以及所述电松弛节点的热出力输入到所述水力模型，重新计算所述水力参数的操作，直到重新计算得到的水力参数满足所述水力收敛标准或计算次数达到预设最大水力次数为止，并将此时计算得到的水力参数作为所述目标水力参数。进一步的，将所述热参数初始值以及所述目标水力参数输入到所述热力模型计算所述各热节点的目标热参数，包括：获取所述目标水力参数中所述热电联供系统各管道的流量参数；根据预设顺序划分方法确定各管道的顺序；根据所述流量参数以及管道的顺序计算各管道温度分布；根据所述管道温度分布以及所述流量参数计算所述各热节点的目标热参数。进一步的，根据预设顺序划分方法确定所述热电供能系统中各管道的顺序，包括：通过以下公式确定各管道的顺序：其中，Lpipei为管道i的顺序，Nsource表示热源站节点，Nst(pipei)表示管道i的首端节点。进一步的，根据所述流量参数以及管道的顺序计算管道温度分布，包括：利用如下有限差分法递推公式计算所述管道温度分布：其中，T(x,t)是与管道首端的距离为x的目标负荷节点在t时刻的温度，Δt为预设时间间隔，Δx是预设距离间隔，是所述目标负荷节点在t时刻的流量，ρ是水的密度，A是管道的横截面的面积，Cp是水的热容，R是热传递系数，Ta是环境温度。进一步的，所述目标热参数包括温度，相应的，根据所述管道温度分布以及所述流量参数计算所述各热节点的目标热参数，包括：利用如下公式计算目标负荷节点的温度：其中，是向所述目标负荷节点注水的第i根管道流量，Ti_in是向所述目标负荷节点注水的第i根管道的末端温度，Ti_out是所述目标负荷节点的温度。进一步的，所述目标水力参数包括流量，相应的，将所述热参数初始值以及所述热松弛节点的电出力输入到所述水力模型计算所述各热节点的目标水力参数，包括：根据公式计算所述各热节点的流量；其中，φ为热功率，Tr为回水温度，Cp为水的热容，Ts为供水温度。进一步的，根据所述目标电参数和所述目标热参数计算目标负荷节点的供能质量，包括：根据公式计算电能质量Me(t)；根据公式计算热能质量Mh(t)；根据公式M(t)＝γeMe(t)+γhMh(t)计算所述目标负荷节点的供能质量M(t)；其中，Ne是热电联供系统中电节点数，αi是电节点i的权重，Vi各电节点i的电压幅值，Vi,min是节点i允许电压最低值；Nh是热电联供系统中热节点数，βi是热节点i的权重，节点i的供热温度，是节点i允许的供热温度最低值；γe是电能质量量化系数，γh为供热质量量化系数。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种热电供能的计算装置，所述装置包括：初始值获取模块，用于获取热电联供系统中各节点的热参数初始值和电参数初始值，其中，所述热电联供系统包括供电模型和供热模型；供电计算模块，用于将所述电参数初始值输入到所述供电模型计算得到各电节点的目标电参数，并根据所述目标电参数计算所述电松弛节点的热出力；供热计算模块，用于将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述供热模型计算得到所述各热节点的目标热参数；供能质量计算模块，用于根据所述目标电参数和所述目标热参数计算目标负荷节点的供能质量。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储器装置，用于存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电供能的计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取热电联供系统中各节点的热参数初始值和电参数初始值，其中，所述热电联供系统包括供电模型和供热模型；将所述电参数初始值输入到所述供电模型计算得到各电节点的目标电参数，并根据所述目标电参数计算电松弛节点的热出力；将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述供热模型计算得到所述各热节点的目标热参数；根据所述目标电参数和所述目标热参数计算目标负荷节点的供能质量。

【技术特征摘要】
1.一种热电供能的计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取热电联供系统中各节点的热参数初始值和电参数初始值，其中，所述热电联供系统包括供电模型和供热模型；将所述电参数初始值输入到所述供电模型计算得到各电节点的目标电参数，并根据所述目标电参数计算电松弛节点的热出力；将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述供热模型计算得到所述各热节点的目标热参数；根据所述目标电参数和所述目标热参数计算目标负荷节点的供能质量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述供热模型计算得到所述各热节点的目标热参数，包括：将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述供热模型计算得到所述各热节点的初始热参数；根据所述初始热参数计算热松弛节点的电出力；若所述热松弛节点的电出力满足综合收敛标准，则将所述初始热参数作为所述目标热参数；若所述热松弛节点的电出力不满足综合收敛标准，则重复执行如下操作，直到根据重新计算的电出力满足所述综合收敛标准或计算次数达到预设最大综合次数为止，并将此时计算得到的电参数和热参数分别作为所述目标电参数和目标热参数：将所述热松弛节点的电出力输入到所述供电模型重新计算所述各电节点的电参数，并根据重新计算得到的电参数重新计算所述电松弛节点的热出力；将所述重新计算得到的热出力输入到供热模型重新计算得到所述各热节点的热参数；根据所述重新计算得到的热参数重新计算热松弛节点的电出力。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供热模型包括水力模型和热力模型；相应的，将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到供热模型计算得到所述各热节点的目标热参数，包括：将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述水力模型计算所述各热节点的目标水力参数；将所述热参数初始值以及所述目标水力参数输入到所述热力模型计算所述各热节点的目标热参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述热参数初始值以及所述目标水力参数输入到所述热力模型计算所述各热节点的目标热参数，包括：将所述热参数初始值以及所述目标水力参数输入到所述热力模型计算所述各热节点的初始热参数；若所述初始热参数满足热力收敛标准，则将所述初始热参数作为所述目标热参数；若所述初始热参数不满足所述热力收敛标准，则重复执行如下操作，直到重新计算得到的热参数满足所述热力收敛标准或计算次数达到预设最大热力次数为止，并将此时计算得到的热参数作为所述目标热参数：将所述初始热参数输入到所述水力模型重新计算水力参数；将所述重新计算得到的水力参数输入到所述热力模型计算热参数。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述水力模型计算所述各热节点的目标水力参数，包括：将所述热参数初始值以及所述电松弛节点的热出力输入到所述水力模型计算所述各热节点的初始水力参数；所述初始水力参数满足水力收敛标准，则将所述初始水力参数作为所述各热节点的目标水力参数；若所述初始水力参数不满足所述水力收敛标准，则重复执行将所述初始水力参数以及所述电松弛节点的热出力输入到所述水力模型，重新计算所述水力参数的操作，直到重新计算得到的水力参数满足所述水力收敛标准或计算次数达到预设最大水力次数为止，并将此时计算得到的水力参数作为所述目标水力参数。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述热参数初始值以及所述目标水力参数输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宏斌，郭庆来，王彬，沈欣炜，秦鑫，
申请(专利权)人：清华伯克利深圳学院筹备办公室，
类型：发明
国别省市：广东,44