基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，首先，建立冷热电综合能源系统结构和设备数学模型；然后，基于所述设备数学模型，建立单个设备的单回路反馈调节系统，并通过闭环阶跃响应实验提取动态可控性指标项；最后，构建以系统规划运行成本最小、动态可控性指标项最优与环境污染物排放最低为目标的冷热电综合能源系统多目标规划模型；构建以规划运行成本、动态可控性指标与环境污染物排放指标组合的单目标规划模型，并采用CPLEX求解器与ε约束法进行求解，得到系统设备容量配置方案。本发明专利技术综合考虑了经济效益、环境效益以及动态可控性指标，具有科学合理性与适用性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法
本专利技术涉及基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，属于综合能源系统规划设计的

技术介绍
当前，由于传统化石能源的过度消耗，能源危机与环境污染等问题日益受到了社会的关注，可再生能源的开发与利用也被认为是当前保证世界经济与环境可持续发展的重要途径之一。为此，综合能源系统作为能够实现多能互补与能量梯级利用的新型能源系统，由于其能源利用效率高与可再生能源高比例渗透的优点受到了国内外学者的广泛关注。然而，由于可再生能源的强随机性与间歇性，综合能源系统的动态失稳风险随着可再生能源的渗透比例的增大而提高。因此，如何保证综合能源系统的稳定供能与负荷响应速度是至关重要的。此外，综合能源系统设备类型繁多，各设备动态特性大相径庭，这也导致了设备与设备之间能源与信息交互要求高，系统的协同难度大。在不同的设备容量配置方案下，综合能源系统对可再生能源与负荷变化的响应也相差甚远。因此，在综合能源系统的设备方案规划中考虑系统整体的动态可控性能也是必要的。通过考虑综合能源系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，其特征在于：/n首先，建立冷热电综合能源系统结构和设备数学模型；/n然后，基于所述设备数学模型，建立单个设备的单回路反馈调节系统，并通过闭环阶跃响应实验提取动态可控性指标项；/n最后，构建以系统规划运行成本最小、动态可控性指标项最优与环境污染物排放最低为目标的冷热电综合能源系统多目标规划模型；/n构建以规划运行成本、动态可控性指标与环境污染物排放指标组合的单目标规划模型，并采用CPLEX求解器与ε约束法进行求解，得到系统设备容量配置方案。/n

【技术特征摘要】
1.基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，其特征在于：
首先，建立冷热电综合能源系统结构和设备数学模型；
然后，基于所述设备数学模型，建立单个设备的单回路反馈调节系统，并通过闭环阶跃响应实验提取动态可控性指标项；
最后，构建以系统规划运行成本最小、动态可控性指标项最优与环境污染物排放最低为目标的冷热电综合能源系统多目标规划模型；
构建以规划运行成本、动态可控性指标与环境污染物排放指标组合的单目标规划模型，并采用CPLEX求解器与ε约束法进行求解，得到系统设备容量配置方案。


2.根据权利要求1所述的基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，其特征在于：具体包括如下步骤
步骤一：建立冷热电综合能源系统结构与设备数学模型；
步骤二：基于所述设备数学模型，以固定衰减率为基准设计设备PID控制器；
步骤三：通过闭环阶跃响应实验提取各设备的动态可控性指标项；
步骤四：构建以规划运行成本、动态可控性指标与环境污染物排放指标组合的单目标规划模型；
构建以系统规划运行成本最小、动态可控性指标项最优与环境污染物排放最低为目标函数的冷热电综合能源系统多目标规划模型；
步骤五：输入初始参数；
步骤六：针对于特定的地域负荷，采用CPLEX求解器直接对单目标规划模型进行求解；
采用CPLEX求解器与ε约束法对多目标规划模型进行求解，得到Pareto解集；
步骤七：事后决策，基于所述步骤六的解集，通过对步骤四中的三种评价指标进行偏好设置，输出最终冷热电综合能源系统设备容量配置方案。


3.根据权利要求2所述的基于时域分析动态可控性指标的冷热电能源系统规划方法，其特征在于：所述步骤三中通过对单个设备的单回路反馈调节系统进行单位阶跃响应实验得到设备输出的变化曲线，选取设备输出响应的上升时间Trt与设备输出变化的最大动态偏差emax的乘积作为各设备的动态指标项，所述动态可控性指标项表达式为：



式(1)中：fdc表示冷热电综合能源系统的动态可控性指标项；n表示一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雨轩，沈炯，张俊礼，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32