进 行说明：
[0056] 由于吸收式制冷机组采用输入与效能比的乘积等于输出的数学模型，吸收式制冷 机组将热量输入转化为冷量输出，该吸收式制冷机组性能系数(效能比）为制冷量和加热源 输入的热量与输入的电能之和的比值，则吸收式制冷机组的性能系数C0P ar的计算公式为：
[0057]
[0058] 上述表达式中，Qar为吸收式制冷机组输出的制冷量;Har_i加热源输入的热量;Par为 输入的电能。
[0059]所述辅助联供设备中蓄热槽、冰蓄冷和蓄电池所采用的模型相同，均采用KiBaM模 型进行数学建模，参数选取不同。
[0060]步骤2、分析冷热电联供系统优化运行的优化目标，建立冷热电联供系统优化运行 的多目标优化函数，并对其进行优化处理，将多个优化目标加权转化为单一优化目标。
[0061 ]所述步骤2的具体步骤包括：
[0062] (1)分析冷热电联供系统优化运行的优化目标，建立冷热电联供系统优化运行的 多目标优化函数;所述优化目标包括:经济效益、环境效益和节能效益；
[0063] (2)确定经济效益、环境效益和节能效益的优化目标的评价指标以及各优化目标 间的权重，采用将多个优化目标加权转换为单个优化目标的方法对上述冷热电联供系统优 化运行的多目标优化函数进行优化处理，则优化处理后的多目标优化函数为：
[0064] min f=min( ω ifi+ω 2f2+ω 3f3);其中，ω 1+ω 2+ω 3 = 1
[0065]上述表达式中，fi为经济效益；f2为环境效益；f3为节能效益；(^为经济效益的权 重因子；ω2为环境效益的权重因子；ω3为节能效益的权重因子;权重因子ωι、ω 2和ω3为非 负数。
[0066]所述冷热电联供系统优化运行的各优化目标的评价指标分别为：
[0067]①经济效益fi的评价指标为包括燃料费用、设备运行维护费用和与电网交互的电 能费用在内的各种费用之和；
[0068]其中，燃料费用包括内燃机和燃气锅炉的燃料费用；与电网交互的电能费用包括 冷热电联供系统的电能不足时从电网购入电能的费用以及冷热电联供系统电能过剩时向 电网售出电能的费用。
[0069]②环境效益f2的评价指标为C02的排放量CDE;即认为C02的排放量最小为环境效 益最优。
[0070 ]③节能效益f 3的评价指标为一次能源的消耗量PEC。
[0071]步骤3、确定冷热电联供系统优化运行的约束条件，并将约束条件进行线性优化后 对冷热电联供系统进行运行优化。
[0072] 所述步骤3的约束条件包括设备本身的运行特性要求以及冷热电负荷的平衡特性 要求，具体为:电功率平衡约束、热功率平衡约束、冷功率平衡约束和设备功率约束。
[0073] 具体地说，电功率平衡约束、热功率平衡约束和冷功率平衡约束是指系统的出力 等于用户的负荷需求与能量损耗之和，其中，热负荷考虑空间热负荷和热水负荷，冷负荷考 虑空间冷负荷和冷水负荷。设备功率约束指设备的出力的上下限约束和容量约束。
[0074]最后使用MATLAB编制冷热电联供系统优化的线性化软件，输入负荷原始数据，在 设置的冷热电联供系统场景下，实现冷热电联供系统优化运行策略的制定并对冷热电联供 系统进行运行优化。
[0075] 在本实施例中，选取系统冬季典型日的冷热电负荷完成优化运行方法的制定，将 系统中多种类型的负荷体现在负荷曲线中，如图2所示。然后按照优化算法，制定运行方式， 得到如图3至图7所示的负荷平衡图。
[0076] 其中，图2至图7分别为本发明的冷热电联供系统冬季典型日的负荷曲线图、电负 荷平衡图、空间热负荷平衡图、热水负荷平衡图、空间冷负荷平衡图和冷水负荷平衡图。
[0077] 本发明首先对冷热电联供系统中的设备进行数学建模，将设备复杂的运行特性简 化为线性模型，主要设备有常见的分布式电源和辅助联供设备。其次，设定冷热电联供系统 优化的目标函数，选取经济效益、环境效益和节能效益为优化目标并将多个优化目标加权 转化为单一优化目标。然后，根据冷热电负荷的供需关系和设备自身的运行特性考虑系统 优化运行的约束条件，将功率平衡约束和设备运行时的出力约束也进行线性优化。最后，使 用MATLAB编制冷热电联供系统优化的线性化软件进行冷热电联供系统运行的优化。
[0078] 需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包 括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案 得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
【主权项】
1. 一种冷热电联供系统优化运行的线性化方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤1、在冷热电联供系统中分别选取电源设备和辅助联供设备，设置冷热电联供系统 场景，并对场景中每个设备进行数学建模； 步骤2、分析冷热电联供系统优化运行的优化目标，建立冷热电联供系统优化运行的多 目标优化函数，并对其进行优化处理，将多个优化目标加权转化为单一优化目标； 步骤3、确定冷热电联供系统优化运行的约束条件，并将约束条件进行线性优化后对冷 热电联供系统进行运行优化。2. 根据权利要求1所述的一种冷热电联供系统优化运行的线性化方法，其特征在于:所 述步骤1中选取的电源设备为燃气内燃机和蓄电池;所述步骤1中选取的辅助联供设备为吸 收式制冷机组、压缩式电制冷机、燃气锅炉、蓄热槽、冰蓄冷、热栗和余热锅炉。3. 根据权利要求2所述的一种冷热电联供系统优化运行的线性化方法，其特征在于:所 述燃气内燃机采用如下所示的六参数的数学模型：其中，PgE-min S PgE S PgE-max ; 上述表达式中，Pce为发电机出力;Hgas为排出烟气的可利用热值;Hwater为缸套冷却水的 可利用热值;Qfiml+CE为输入的燃料热能;PcE_min为发电机最小出力;PcE_max为发电机最大出 力;acE、bcE、πκε、ncE、pge和qcE是发电机六参数数学模型的参数。4. 根据权利要求2所述的一种冷热电联供系统优化运行的线性化方法，其特征在于:所 述蓄电池采用KiBaM模型进行数学建模，其蓄电池剩余容量的数学模型表达式为：上述表达式中，△ t为t时刻到(t+Ι)时刻的间隔;EBT(t)为在t时刻储存的电量;PBT,in(t) 为t时刻充电功率;PBT,out(t)为t时刻放电功率;TlBT, in为充电效率;ΠΒΤ, mjt为放电效率;μΒΤ为 电量损失系数。5. 根据权利要求2所述的一种冷热电联供系统优化运行的线性化方法，其特征在于:所 述辅助联供设备中吸收式制冷机组、压缩式电制冷机、燃气锅炉、热栗和余热锅炉均采用输 入与能效比的乘积等于输出的数学模型。6. 根据权利要求2所述的一种冷热电联供系统优化运行的线性化方法，其特征在于:所 述辅助联供设备中蓄热槽和冰蓄冷采用KiBaM模型进行数学建模。7. 根据权利要求1-6任意一项权利要求所述的一种冷热电联供系统优化运行的线性化 方法，其特征在于:所述步骤2的具体步骤包括： (1) 分析冷热电联供系统优化运行的优化目标，建立冷热电联供系统优化运行的多目 标优化函数;所述优化目标包括:经济效益、环境效益和节能效益； (2) 确定经济效益、环境效益和节能效益的优化目标的评价指标以及各优化目标间的 权重，采用将多个优化目标加权转换为单个优化目标的方法对上述冷热电联供系统优化运 行的多目标优化函数进行优化处理，则优化处理后的多目标优化函数为： min f=min( ω ifi+ ω 2f2+ ω 3f3);其中，ω 1+ ω 2+ ω 3 = 1 上述表达式中为经济效益；f2为环境效益；f3为节能效益；ωι为经济效益的权重因 子；ω2为环境效益的权重因子；ω3为节能效益的权重因子。8. 根据权利要求7所述的一种冷热电联供系统优化运行的线性化方法，其特征在于:所 述冷热电联供系统优化运行的各优化目标的评价指标分别为： ① 经济效益h的评价指标为包括燃料费用、设备运行维护费用和与电网交互的电能费 用在内的各种费用之和； 其中，燃料费用包括内燃机和燃气锅炉的燃料费用；与电网交互的电能费用包括冷热 电联供系统的电能不足时从电网购入电能的费用以及冷热电联供系统电能过剩时向电网 售出电能的费用； ② 环境效益的评价指标为C02的排放量CDE; ③ 节能效益f3的评价指标为一次能源的消耗量PEC。9. 根据权利要求1-6任意一项权利要求所述的一种冷热电联供系统优化运行的线性化 方法，其特征在于:所述步骤3的约束条件包括：电功率平衡约束、热功率平衡约束、冷功率 平衡约束和设备功率约束。
【专利摘要】本发明涉及一种冷热电联供系统优化运行的线性化方法，其技术特点在于包括以下步骤：步骤1、在冷热电联供系统中分别选取电源设备和辅助联供设备设置冷热电联供系统场景，并对场景中每个设备进行数学建模；步骤2、分析冷热电联供系统优化运行的优化目标，建立冷热电联供系统优化运行的多目标优化函数，并对其进行优化处理，将多个优化目标加权转化为单一优化目标；步骤3、确定冷热电联供系统优化运行的约束条件，并将约束条件进行线性优化后对冷热电联供系统进行运行优化。本发明从线性化的角度直接对冷热电联供系统的运行进行规划，便于快速、正确地获得冷热电联供系统优化运行的最优解。
【IPC分类】G05B13/04
【公开号】CN105676646
【申请号】CN201610139612
【发明人】蒋菱, 王旭东, 于建成, 李国栋, 霍现旭, 吴磊, 孙璐, 王凯, 徐青山, 曾艾东
【申请人】国网天津市电力公司, 国家电网公司, 东南大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月11日