一种区域综合能源网数学模型的建立方法技术

本发明专利技术公开了一种区域综合能源网数学模型的建立方法，包括如下步骤：S100、数据采集：采集该区域综合能源的供应以及输出的基础数据，并按照供应和输出进行分类；S200、模型构建：根据综合能源供应与输出的基础数据建立综合能源供应以及输出关系的数学模型；S300、模型优化：优化综合能源供应以及输出关系的数学模型，获取模型的优化结果；S400、优化反馈：根据模型优化结果，确定能源供应与输出之间的供应关系，指导能源的合理开发和利用。本发明专利技术结构设计合理，通过分析能源供应与输出需求之间的关系，能够准确地获取能源供应量，避免了能源过剩而造成的浪费，指导了能源的合理开发和利用。

【技术实现步骤摘要】
一种区域综合能源网数学模型的建立方法
本专利技术涉及综合能源
，尤其涉及一种区域综合能源网数学模型的建立方法。
技术介绍
能源是能够提供能量的资源。这里的能量通常指热能、电能、光能、机械能、化学能等。能源按来源可分为三大类：(1)来自太阳的能量。包括直接来自太阳的能量(如太阳光热辐射能)和间接来自太阳的能量(如煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿物及薪材等生物质能、水能和风能等)。(2)来自地球本身的能量。一种是地球内部蕴藏的地热能，如地下热水、地下蒸汽、干热岩体；另一种是地壳内铀、钍等核燃料所蕴藏的原子核能。(3)月球和太阳等天体对地球的引力产生的能量，如潮汐能。而区域综合能源整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源，实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行，协同管理、交互响应和互补互济。在综合能源领域中，长期存在着不同能源形式协同优化的情况，如CCHP发电机组通过高低品位热能与电能的协调优化，以达到燃料利用效率提升的目的;冰蓄冷设备则协调电能和冷能（也可视为一种热能），以达到电能削峰填谷的目的。但是现有综合能源在使用过程中，由于能源的供应和输出需求之间的关系不明确，容易造成能源过剩，由于一些能源得不到良好的存放的，容易导致能源的浪费，存在一定的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种区域综合能源网数学模型的建立方法，能够精确地获取能源的供应与需求之间的关系，减少能源过剩而造成的浪费，指导能源的合理开发和利用。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：一种区域综合能源网数学模型的建立方法，包括如下步骤：S100、数据采集：采集该区域综合能源的供应以及输出的基础数据，并按照供应和输出进行分类；S200、模型构建：根据综合能源供应与输出的基础数据建立综合能源供应以及输出关系的数学模型；S300、模型优化：优化综合能源供应以及输出关系的数学模型，获取模型的优化结果；S400、优化反馈：根据模型优化结果，确定能源供应与输出之间的供应关系，指导能源的合理开发和利用。优选地，上述区域综合能源网数学模型的建立方法中，步骤S200中综合能源供应和输出关系的数学模型包括目标函数和约束条件。优选地，上述区域综合能源网数学模型的建立方法中，综合能源供应和输出关系的数学模型目标函数为：其中为能源供应关系中的有效利用率，为A种类型能源的输出总量，为A种类型能源转换前的B种类型能源的供应总量。优选地，上述区域综合能源网数学模型的建立方法中，在综合能源供应和输出关系的数学模型目标函数中，式中：下标A、B为能源的类型，为A种类型能源在供应过程中的消耗率，和分别为能源供应转化效率和能源输出转化效率，为时间步长，和分别为能源输入量和能源输出量。优选地，上述区域综合能源网数学模型的建立方法中，综合能源供应和输出关系的数学模型约束函数为：式中，为最大供应能量，为最大输出能量，X和Y为0-1的状态变量。优选地，上述区域综合能源网数学模型的建立方法中，步骤S300中根据大数据分析确定能源输出的富余量来进行模型优化。优选地，上述区域综合能源网数学模型的建立方法中，步骤S400中，根据输出能量的富余确定能源的供应量来指导能源的合理开发和利用。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对区域综合能源建立数学模型来确定能源供应和需求之间的关系，利用能源之间的转化关系以及转化效率来确定能源的供应量以及能源的有效输出量，进而计算出各能源的有效利用率以及需求量，配合合理设定的能源需求富余量，能够较为精确地预测能源的供应量，指导能源的合理开发和利用，同时还避免了能源过剩而造成的浪费。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的区域综合能源网数学模型的建立方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1所示，本实施例为一种区域综合能源网数学模型的建立方法，包括如下步骤：S100、数据采集：采集该区域综合能源的供应以及输出的基础数据，并按照供应和输出进行分类；S200、模型构建：根据综合能源供应与输出的基础数据建立综合能源供应以及输出关系的数学模型，综合能源供应和输出关系的数学模型包括目标函数和约束条件。综合能源供应和输出关系的数学模型目标函数为：其中为能源供应关系中的有效利用率，为A种类型能源的输出总量，为A种类型能源转换前的B种类型能源的供应总量。其中式中：下标A、B为能源的类型，为A种类型能源在供应过程中的消耗率，和分别为能源供应转化效率和能源输出转化效率，为时间步长，和分别为能源输入量和能源输出量。在能源的供应和输出过程中，能源的供应和能源的输出在一定的范围内连续，但能量的供应和输出不能同时进行，因此有下面的约束：式中，为最大供应能量，为最大输出能量，X和Y为0-1的状态变量。根据区域综合能源的数学模型能够分析出区域内各种能源的供应以及需求情况，能够合理的指导能源的开发和利用，降低了能源过剩而造成的浪费。S300、模型优化：优化综合能源供应以及输出关系的数学模型，获取模型的优化结果，根据大数据分析确定能源输出的富余量来进行模型优化，通过合理设置一定的能源富余量来保证能源的正常需求，同时还能避免能源过剩而造成的能源浪费问题。S400、优化反馈：根据模型优化结果，确定能源供应与输出之间的供应关系，根据输出能量的富余量确定能源的供应量来指导能源的合理开发和利用。本专利技术通过对区域综合能源建立数学模型来确定能源供应和需求之间的关系，利用能源之间的转化关系以及转化效率来确定能源的供应量以及能源的有效输出量，进而计算出各能源的有效利用率以及需求量，配合合理设定的能源需求富余量，能够较为精确地预测能源的供应量，指导能源的合理开发和利用，同时还避免了能源过剩而造成的浪费。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本专利技术的原理和实际应用，从而使所属
技术人员能很好地理解和利用本专利技术。本专利技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种区域综合能源网数学模型的建立方法，其特征在于：包括如下步骤:S100、数据采集：采集该区域综合能源的供应以及输出的基础数据，并按照供应和输出进行分类；S200、模型构建：根据综合能源供应与输出的基础数据建立综合能源供应以及输出关系的数学模型；S300、模型优化：优化综合能源供应以及输出关系的数学模型，获取模型的优化结果；S400、优化反馈：根据模型优化结果，确定能源供应与输出之间的供应关系，指导能源的合理开发和利用。

【技术特征摘要】
1.一种区域综合能源网数学模型的建立方法，其特征在于：包括如下步骤:S100、数据采集：采集该区域综合能源的供应以及输出的基础数据，并按照供应和输出进行分类；S200、模型构建：根据综合能源供应与输出的基础数据建立综合能源供应以及输出关系的数学模型；S300、模型优化：优化综合能源供应以及输出关系的数学模型，获取模型的优化结果；S400、优化反馈：根据模型优化结果，确定能源供应与输出之间的供应关系，指导能源的合理开发和利用。2.根据权利要求1所述的区域综合能源网数学模型的建立方法，其特征在于：步骤S200中综合能源供应和输出关系的数学模型包括目标函数和约束条件。3.根据权利要求2所述的区域综合能源网数学模型的建立方法，其特征在于：综合能源供应和输出关系的数学模型目标函数为：其中为能源供应关系中的有效利用率，为A种类型能源的输出总量，为A种类型能源转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彤阳，马平川，赵嘉宇，戚家硕，潘骏，汝英涛，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32