综合能源系统的设备调控方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种综合能源系统的设备调控方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，方法包括：构建综合能源系统的以能效最大为目标的目标函数；获取影响综合能源系统的至少一个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个历史数据确定各个不确定因素所分别对应的概率模型；根据各个概率模型、综合能源系统的至少一个系统运行约束及综合能源系统中至少一个设备的至少一个设备运行约束，求解目标函数以确定综合能源系统中各个设备的至少一个运行信息所分别对应的概率分布；根据各个设备的至少一个运行信息所分别对应的概率分布，对各个设备进行调控。通过本发明专利技术的技术方案，可提高综合能源系统的能效。

Equipment Regulation and Control Method and Device of Integrated Energy System

【技术实现步骤摘要】
综合能源系统的设备调控方法及装置
本专利技术涉及能源领域，尤其涉及综合能源系统的设备调控方法及装置。
技术介绍
综合能源系统现已成为能源结构调整的重要方向，通常需要根据实际业务场景对综合能源系统中的多个设备进行调控。目前，主要通过大量的历史用能数据为综合能源系统配置相应的能源调度模型，求解能源调度模型以确定各个设备的最佳运行功率，根据最佳运行功率对综合能源系统中的各个设备进行调控。但是，综合能源系统存在较多的不确定因素(光伏出力及负荷功率)，可能导致综合能源系统中的能源调度发生较大的变化，即各个设备的运行功率可能会发生较大的变化，因此，通过上述方式对综合能源系统中的多个设备进行调控时，可能导致综合能源系统内的能效较低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种综合能源系统的设备调控方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，可提高综合能源系统的能效。第一方面，本专利技术提供了一种综合能源系统的设备调控方法，包括：构建所述综合能源系统的以能效最大为目标的目标函数；获取影响所述综合能源系统的至少一个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个所述历史数据确定各个所述不确定因素所分别对应的概率模型；根据各个所述概率模型、所述综合能源系统的至少一个系统运行约束及所述综合能源系统中至少一个设备的至少一个设备运行约束，求解所述目标函数以确定所述综合能源系统中各个所述设备的至少一个运行信息所分别对应的概率分布；根据各个所述设备的所述至少一个运行信息所分别对应的所述概率分布，对各个所述设备进行调控。第二方面，本专利技术提供了一种综合能源系统的设备调控装置，包括：函数确定模块，用于构建所述综合能源系统的以能效最大为目标的目标函数；模型确定模块，用于获取影响所述综合能源系统的至少一个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个所述历史数据确定各个所述不确定因素所分别对应的概率模型；求解模块，用于根据各个所述概率模型、所述综合能源系统的至少一个系统运行约束及所述综合能源系统中至少一个设备的至少一个设备运行约束，求解所述目标函数以确定所述综合能源系统中各个所述设备的至少一个运行信息所分别对应的概率分布；调控模块，用于根据各个所述设备的所述至少一个运行信息所分别对应的所述概率分布，对各个所述设备进行调控。第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，包括执行指令，当电子设备的处理器执行所述执行指令时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。第四方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。本专利技术提供了一种综合能源系统的设备调控方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，该方法通过构建综合能源系统的以能效最大为目标的目标函数，然后，获取影响综合能源系统的一个或多个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个历史数据确定各个不确定因素所分别对应的概率模型，之后，根据各个概率模型、综合能源系统的一个或多个系统运行约束及综合能源系统中一个或多个设备的一个或多个设备运行约束，求解目标函数以确定出综合能源系统中各个设备的一个或多个运行信息所分别对应的概率分布，得到的概率分布考虑了影响综合能源的不确定因素及能效，从而可以指示在能效最大的条件下综合能源系统中各个设备的一个或多个运行信息所分别对应的概率分布，因此，当根据各个设备的一个或多个运行信息所分别对应的概率分布对各个设备进行调控时，可提高综合能源系统的能效。上述的非惯用的优选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的一种综合能源系统的设备调控方法的流程示意图；图2为本专利技术一实施例提供的一种综合能源系统的设备调控装置的结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的另一种综合能源系统的设备调控装置的结构示意图；图4为本专利技术一实施例提供的又一种综合能源系统的设备调控装置的结构示意图；图5为本专利技术一实施例提供的再一种综合能源系统的设备调控装置的结构示意图；图6为本专利技术一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所述，本专利技术实施例提供了一种综合能源系统的设备调控方法，包括如下各个步骤：步骤101，构建所述综合能源系统的以能效最大为目标的目标函数；步骤102，获取影响所述综合能源系统的至少一个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个所述历史数据确定各个所述不确定因素所分别对应的概率模型；步骤103，根据各个所述概率模型、所述综合能源系统的至少一个系统运行约束及所述综合能源系统中至少一个设备的至少一个设备运行约束，求解所述目标函数以确定所述综合能源系统中各个所述设备的至少一个运行信息所分别对应的概率分布；步骤104，根据各个所述设备的所述至少一个运行信息所分别对应的所述概率分布，对各个所述设备进行调控。如图1所示的实施例，该方法通过构建综合能源系统的以能效最大为目标的目标函数，然后，获取影响综合能源系统的一个或多个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个历史数据确定各个不确定因素所分别对应的概率模型，之后，根据各个概率模型、综合能源系统的一个或多个系统运行约束及综合能源系统中一个或多个设备的一个或多个设备运行约束，求解目标函数以确定出综合能源系统中各个设备的一个或多个运行信息所分别对应的概率分布，得到的概率分布考虑了影响综合能源的不确定因素及能效，从而可以指示在能效最大的条件下综合能源系统中各个设备的一个或多个运行信息所分别对应的概率分布，因此，当根据各个设备的一个或多个运行信息所分别对应的概率分布对各个设备进行调控时，可提高综合能源系统的能效。相应的，基于本专利技术实际例提供的方法，可提高综合能源系统的能源的利用效率，减少能源的浪费。举例来说，以各个不确定因素分别为辐照度、热负荷及电负荷为例，当概率为Pi时，辐照度为ri、热负荷为Hi、电负荷为PLi，将辐照度为ri、热负荷为Hi、电负荷为PLi代入目标函数、各个系统运行约束及各个设备运行约束中，确定各个设备的一个或多个运行信息，通过上述相似的原理，可确定不同概率时，各个设备的一个或多个运行信息。具体地，以一个设备为例进行说明，根据该设备的一个或多个运行信息所分别对应的概率分布，可判断该设备应该开机还是关机。。本专利技术一个实施例中，所述目标函数包括：其中，F表征能效值；T表征调度时段数；表征综合能源系统在第t个时段供给用户的电量；表征综合能源系统在第t个时段的供电价格；Ht表征综合能源系统在第t个时段供给用户的热量；表征综合能源系统在第t个时段的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合能源系统的设备调控方法，其特征在于，包括：构建所述综合能源系统的以能效最大为目标的目标函数；获取影响所述综合能源系统的至少一个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个所述历史数据确定各个所述不确定因素所分别对应的概率模型；根据各个所述概率模型、所述综合能源系统的至少一个系统运行约束及所述综合能源系统中至少一个设备的至少一个设备运行约束，求解所述目标函数以确定所述综合能源系统中各个所述设备的至少一个运行信息所分别对应的概率分布；根据各个所述设备的所述至少一个运行信息所分别对应的所述概率分布，对各个所述设备进行调控。

【技术特征摘要】
1.一种综合能源系统的设备调控方法，其特征在于，包括：构建所述综合能源系统的以能效最大为目标的目标函数；获取影响所述综合能源系统的至少一个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个所述历史数据确定各个所述不确定因素所分别对应的概率模型；根据各个所述概率模型、所述综合能源系统的至少一个系统运行约束及所述综合能源系统中至少一个设备的至少一个设备运行约束，求解所述目标函数以确定所述综合能源系统中各个所述设备的至少一个运行信息所分别对应的概率分布；根据各个所述设备的所述至少一个运行信息所分别对应的所述概率分布，对各个所述设备进行调控。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标函数包括：其中，F表征能效值；T表征调度时段数；表征综合能源系统在第t个时段供给用户的电量；表征综合能源系统在第t个时段的供电价格；Ht表征综合能源系统在第t个时段供给用户的热量；表征综合能源系统在第t个时段的供热价格；表征综合能源系统在第t个时段的购电量；表征综合能源系统在第t个时段的购电价格；表征综合能源系统在第t个时段的购买天然气量；表征综合能源系统在第t个时段的购买天然气价格；NCHP表征综合能源系统中热电联产机组的个数、NGSB表征综合能源系统中燃气蒸汽锅炉的个数、NBAT表征综合能源系统中储能电池的个数、NPV表征综合能源系统中光伏电源的个数；表征第i个热电联产机组在第t个时段的运行成本、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的运行成本；表征第i个热电联产机组在第t个时段的状态变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的状态变量；表征第i个热电联产机组在第t个时段的开机成本、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的开机成本；表征第i个热电联产机组在第t个时段的开机变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的开机变量；表征第i个热电联产机组在第t个时段的关机成本、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的关机成本；表征第i个热电联产机组在第t个时段的关机变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的关机变量；表征第i个储能电池的充/放电维护成本；表征第i个储能电池在第t个时段的充/放电功率；表征第i个光伏逆变器在第t个时段的实际出力；表征第i个光伏逆变器在第t个时段的出力上限；K表征弃光惩罚系数；状态变量为0或1的整数、1表征设备开机状态、0表征设备关机状态；开机变量为0或1的整数；关机变量为0或1的整数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个系统运行约束，包括：系统电力平衡约束、系统热能平衡约束及系统联络线约束中的任意一个或多个；其中，所述系统电力平衡约束包括：其中，表征综合能源系统在第t个时段的购电量、表征第i个热电联产机组在第t个时段的电功率、表征第i个光伏逆变器在第t个时段的实际出力、表征第i个储能电池在第t个时段的放电功率、表征第i个储能电池在第t个时段的充电功率、表征综合能源系统在第t个时段的电负荷、NCHP表征综合能源系统中热电联产机组的个数、NPV表征综合能源系统中光伏电源的个数、NBAT表征综合能源系统中储能电池的个数；所述系统热能平衡约束包括：其中，表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的供热功率、表征第i个热电联产机组在第t个时段的供热功率、Ht表征综合能源系统在第t个时段的供热量、NGSB表征综合能源系统中燃气蒸汽锅炉的个数；所述系统联络线约束包括：其中，Pgrid表征综合能源系统的购电量下限、综合能源系统的购电量上限；所述至少一个设备运行约束，包括：热电联产机组运行安全和状态耦合约束、燃气蒸汽锅炉运行安全和状态耦合约束、开关机及状态耦合约束、初始状态和开关机耦合约束、光伏逆变器发电功率约束、储能电池充放电功率约束及储能电池电量约束中的任意一个或多个；其中，所述热电联产机组运行安全和状态耦合约束包括：其中，表征第i个热电联产机组在第t个时段的状态变量、表征第i个热电联产机组在第t个时段的电功率下限、表征第i个热电联产机组在第t个时段的电功率上限、θ表征第i个热电联产机组在第t个时段的热电比；所述燃气蒸汽锅炉运行安全和状态耦合约束包括：其中，表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的状态变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的供热功率下限、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的供热功率上限；所述开关机及状态耦合约束包括：其中，表征第i个热电联产机组在第t个时段的开机变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的开机变量、表征第i个热电联产机组在第t个时段的关机变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第t个时段的关机变量、表征第i个热电联产机组在第t+1个时段的状态变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在t+1个时段的状态变量；所述初始状态和开关机耦合约束包括：其中，表征第i个热电联产机组的初始状态变量、表征第i个热电联产机组在第1个时段的状态变量、表征第i个热电联产机组在第1个时段的开机变量、表征第i个热电联产机组在第1个时段的关机变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉的初始状态变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第1个时段的状态变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第1个时段的开机变量、表征第i个燃气蒸汽锅炉在第1个时段的关机变量；所述光伏逆变器发电功率约束包括：其中，表征第i个光伏逆变器在第t个时段的出力上限、rt表征在第t个时段的辐照度、A表征综合能源系统中光伏阵列总面积、η表征光电转换效率；所述储能电池充放电功率约束包括：其中，表征第i个储能电池在第t个时段的充电变量、表征第i个储能电池在第t个时段的放电变量、表征第i个储能电池在第t个时段的充电功率上限、表征第i个储能电池在第t个时段的放电功率上限、表征第i个储能电池在第t个时段的充/放电功率；所述储能电池电量约束包括：SOCi，T＝SOCi，1其中，SOCi，t表征第i个储能电池在第t个时段的储电量、SOCi，t+1表征第i个储能电池在第t+1个时段的储电量、SOCi，1表征第i个储能电池在第1个时段的储电量、SOCi，T表征第i个储能电池在第T个时段的储电量、α表征充/放电系数。4.根据权利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于，所述不确定因素，包括：电负荷；则，所述获取影响所述综合能源系统的至少一个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个所述历史数据确定各个所述不确定因素所分别对应的概率模型，包括：获取所述电负荷所对应的多个第一历史数据；计算各个所述第一历史数据的第一均值及第一方差；根据所述第一均值及所述第一方差确定所述电负荷所对应的第一正态分布概率密度模型；和/或，所述不确定因素，包括：热负荷；则，所述获取影响所述综合能源系统的至少一个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个所述历史数据确定各个所述不确定因素所分别对应的概率模型，包括：获取所述热负荷所对应的多个第二历史数据；计算各个所述第二历史数据的第二均值及第二方差；根据所述第二均值及所述第二方差确定所述热负荷所对应的第二正态分布概率密度模型；和/或，所述不确定因素，包括：辐照度；则，所述获取影响所述综合能源系统的至少一个不确定因素所分别对应的多个历史数据，并根据各个所述历史数据确定各个所述不确定因素所分别对应的概率模型，包括：获取所述辐照度所对应的多个第三历史数据；计算各个所述第三历史数据的第三均值及第三方差；根据所述第三均值及所述第三方差确定所述辐照度所对应的贝塔概率密度模型。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少一个运行信息，包括：开机变量、关机变量及运行功率中的任意一个或多个。6.一种综合能源系统的设备调控装置，其特征在于，包括：函数确定模块，用于构建所述综合能源系统的以能效最大为目标的目标函数；模型确定模块，用于获取影响所述综合能源系统的至少一个不确定因素所...

【专利技术属性】
技术研发人员：代景龙，
申请(专利权)人：新奥数能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11