客户侧多能源系统多目标优化方法和系统技术方案

本发明专利技术公开客户侧多能源系统多目标优化方法和系统，获取客户侧多能系统中能源设备的属性信息，获取客户电负荷、冷热负荷及多能系统中可再生能源出力的预测信息；根据获取的属性信息和预测信息构建优化问题的决策变量和约束条件；基于决策变量和约束条件分别构建考虑经济性、节能性和环保性的各单个目标函数；对各单目标函数设定决策者偏好权重后构建决策多目标优化函数，求解获得最终最优解。本发明专利技术改进了线性加权和法使其能够真实反映各分量的重要程度；同时该方法考虑经济性、碳排放和节能性三大目标，包含决策者偏好输入模块、源‑网‑荷‑储多能优化模型、线性优化问题处理模块，可以满足不同决策者对优化目标的选择需求。

【技术实现步骤摘要】
客户侧多能源系统多目标优化方法和系统
本专利技术属于客户侧多能源系统
，尤其涉及一种考虑决策者偏好的客户侧多能源系统多目标优化方法。
技术介绍
相比于传统单一能源系统，综合能源系统中包含源、网、荷、储等多个环节，覆盖电-气-冷-热等多种能源，其能源耦合性强、运行机制复杂，因此需要开展多能协同优化研究。多能协同优化的重要目的是充分合理地利用各种能源和设备运行能力，降低多能系统的综合运行成本，实现能源的高效利用和清洁利用。因此这是一个多目标优化的研究过程。目前关于综合能源系统的多目标优化主要侧重以下两个方面。一方面多数研究侧重于采用启发式算法对多目标优化问题进行研究，例如基于多目标的粒子群算法、基于差分进化算法的多目标优化方法、人工蜂群算法在多目标优化中的应用，以及基于组合算法的多目标优化应用。启发式算法对于非线性问题具有较好的求解能力。另一方面也有从Pareto最优解集的角度开展多目标优化的研究，例如利用遗传算法求解近似Pareto最优解集，并根据NSGA-II算法进行快速非被占优解的排序。总结现有研究现状，启发式算法虽然有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.客户侧多能源系统多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取客户侧多能系统中能源设备的属性信息，获取客户电负荷、冷热负荷及多能系统中可再生能源出力的预测信息；/n根据获取的属性信息和预测信息构建优化问题的决策变量和约束条件；基于决策变量和约束条件分别构建考虑经济性、节能性和环保性的各单个目标函数，并求解每个单目标函数的最优值；/n对各单目标函数的最优值设定决策者偏好权重后构建决策多目标优化函数，求解所述决策多目标优化函数获得最终最优解。/n

【技术特征摘要】
1.客户侧多能源系统多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取客户侧多能系统中能源设备的属性信息，获取客户电负荷、冷热负荷及多能系统中可再生能源出力的预测信息；
根据获取的属性信息和预测信息构建优化问题的决策变量和约束条件；基于决策变量和约束条件分别构建考虑经济性、节能性和环保性的各单个目标函数，并求解每个单目标函数的最优值；
对各单目标函数的最优值设定决策者偏好权重后构建决策多目标优化函数，求解所述决策多目标优化函数获得最终最优解。


2.根据权利要求1所述的客户侧多能源系统多目标优化方法，其特征在于，构建的约束条件包括设备运行约束和系统平衡约束，所述设备运行约束包括燃气发电机和溴化锂机组运行约束、电网约束、储能电池约束、地源热泵约束、空气源热泵约束和水蓄能罐约束，所述系统平衡约束包括：电平衡约束、冷热平衡约束和气平衡约束。


3.根据权利要求2所述的客户侧多能源系统多目标优化方法，其特征在于，所述设备运行约束具体包括：
①燃气发电机和溴化锂机组运行约束表示如下：



其中qgas为天然气低位热值，Pe，max，GG为燃气发电机最大发电功率，Pe，min，GG为燃气发电机最小发电功率；为燃气发电机的耗气速度，ηe，GG为燃气发电机发电效率；Pt，supmin，LBAC为供冷供热设备最小值冷制热功率；
Pt，supmax，LBAC为利用补燃燃烧的最大制冷制热功率；为溴化锂机组的耗气速度；ηt，sup，LBAC为补燃制冷制热效率；为溴化锂机组的制冷热功率；λe2t，LBAC为利用余热烟气的制冷热功率的热电比；
②.电网约束如下：



Pe，max，G为电网最大购电功率，Pe，min，G为电网最小购电功率；
③.储能电池约束如下：



其中上标i表示控制时间内第i个单位时间段；表示第i个单位时间段储能电池的荷电状态，为储能电池最小荷电状态，为储能电池最大荷电状态；为储能电池的充放电功率；其中充电为负放电为正，Pe，chmax，ESB最大充电功率；储能电池的充电状态Pe，chmin，ESB为储能最小充电功率；为储能电池的充电功率；为储能电池的放电状态；为储能电池的放电功率；Pe，chmax，ESB为储能最大充电功率、Pe，dismax，ESB为储能最大放电功率；Pe，chmin，ESB为储能最小充电功率；Pe，dismin，ESB为储能最小放电功率；ηe，ch，ESB为储能充电效率；ηe，dis，ESB为储能放电效率；Ce，max，ESB为储能最大储电容量；
④.地源热泵约束表示如下：



其中为地源热泵的启停状态；Pt，min，GSHP为地源热泵最小制冷制热功率；Pt，max，GSHP地源热泵最大制冷制热功率；为地源热泵的耗电功率，为空气源热泵的制冷热功率，为水蓄能系统的充放冷热功率；Pe，GSHP为地源热泵的耗电功率；为地源热泵的制冷热功率；COPt，GSHP为地源热泵制冷制热能效系数；
⑤.空气源热泵约束表示如下：



其中Pe，ASHP为空气源热泵的耗电功率；

为空气源热泵的启停状态；为空气源热泵的制冷热功率；Pt，min，ASHP为空气源热泵最小制冷制热功率；Pt，max，ASHP为空气源热泵最大制冷制热功率；COPt，ASHP为制冷制热能效系数；为空气源热泵的耗电功率；
⑥.水蓄能罐约束如下：



其中Pt，chmin，WS水蓄能罐最小充冷充热功率；Pt，chmax，WS水蓄能罐最大充冷充热功率；为水蓄能罐的充冷热功率；为水蓄能罐的充冷热状态；为水蓄能罐的放冷热功率；为水蓄能罐的放冷热状态；Pt，dismax，WS为水蓄能罐最大放冷放热功率；Pt，dismin，WS为水蓄能罐最小放冷放热功率；ηt，ch，WS为水蓄能罐充冷充热效率、ηt，dis，WS为水蓄能罐放冷放热效率；Ct，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王靖韬，杨鑫，赵永凯，赵维，刘谦，陈爱明，李英吉，王红彦，姜冬梅，张元博，牛泽，付禹昕，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32