单元、储能单元以及负荷单元的运行状态以及功率进行短期优化和/或超短期优化。2.如权利要求1所述的一种可再生能源冷热电联供能量优化调度系统，其特征是， 所述供能单元包括:可再生能源冷热电联供系统供电设备和供冷/热设备； 所述储能单元包括:可再生能源冷热电联供系统储电设备和储冷/热设备； 所述负荷单元包括:可再生能源冷热电联供系统可调度负荷设备和不可调度负荷设备;所述可调度负荷设备包括:可调度电负荷设备和可调度冷/热负荷设备;所述不可调度负荷设备包括:不可调度电负荷设备和不可调度冷/热负荷设备。3.如权利要求1所述的一种可再生能源冷热电联供能量优化调度系统，其特征是，所述能源管理模块包括: 预测模块:用于根据接收的现场设备信息、气象及天气信息以及可调度负荷信息，实现对可再生能源或者负荷的短期预测和/或超短期预测； 电能管理模块:用于根据电气价信息、输入参数信息、可再生能源以及电负荷的预测信息和可调度电负荷信息，设定优化目标以及约束条件，对供电、储电以及可调度负荷设备的运行状态以及功率进行短期优化和/或超短期优化； 热/冷能管理模块:用于根据输入参数信息、可再生能源以及冷/热负荷的预测信息，设定优化目标以及约束条件，对供冷/热设备、储冷/热设备以及可调度冷/热负荷设备的运行状态以及功率进行短期优化和超短期优化； 解耦控制模块:当电能管理模块与冷/热能管理模块优化结果不匹配时，用于实现电能和冷热能的协调控制； 基本信息模块:用于设定实时电价、当地天气以及当地气价基本参数信息； 参数设定模块:用于输入系统设备的基本配置信息； 数据存储模块:用于存储电能管理模块、热/冷能管理模块、解耦控制模块、预测模块、信息模块和参数设定模块的信息，并实现各模块数据信息的共享。4.如权利要求3所述的一种可再生能源冷热电联供能量优化调度系统，其特征是，所述电能管理模块对供电设备、储电设备以及可调度电负荷设备的运行状态以及功率进行超短期优化的时间小于所述热/冷能管理模块对供冷/热设备、储冷/热设备以及可调度冷/热负荷设备的运行状态以及功率进行超短期优化的时间。5.如权利要求1所述的一种可再生能源冷热电联供能量优化调度系统，其特征是，所述预测模块包括:可再生能源短期预测模块、可再生能源超短期预测模块、负荷预测模块和负荷超短期预测模块； 所述可再生能源短期预测模块和可再生能源超短期预测模块均根据设定时间段内的典型气象及天气历史数据，采用支持向量机回归方法对系统可再生能源进行短期和/或超短期预测，获得可再生能源的预测功率； 所述负荷预测模块根据接收到的设定时间段内的历史天气数据、冷/热负荷以及历史电消耗量信息，采用优化算法对负荷预测进行最优求解，得到日前预测负荷； 负荷超短期预测模块根据接收到的每小时或者更短时间内的现场天气、冷/热负荷以及电消耗量信息，设定时间尺度对负荷进行超短期预测。6.如权利要求1所述的一种可再生能源冷热电联供能量优化调度系统，其特征是，所述电能管理模块包括: 第一短期优化模块:用于根据电价信息、输入参数信息、可再生能源以及电负荷的预测信息和可调度电负荷信息，确定优化目标及约束条件，利用多目标优化方法给出未来设定时间段Tl内的各供电设备、储电设备以及可调度电负荷设备的运行状态以及功率； 第一超短期优化模块:在短期优化的基础上，在不改变短期优化给出的设备运行状态的基础上，采用与短期优化模块相同优化的方法，每隔设定时间段T2滚动优化和修正供电设备、储电设备以及可调度电负荷设备的实时功率;其中，T2〈T1; 所述第一短期优化模块包括用于提供需要优化的目标参数的第一目标函数模块以及用于提供进行优化的约束条件的第一约束模块;所述第一目标函数模块和第二目标函数模块提供的目标参数由人工设定;所述第一约束模块和第二约束模块提供的约束条件根据现场设备已有的数学模型自动生成。7.如权利要求1所述的一种可再生能源冷热电联供能量优化调度系统，其特征是，所述冷/热能管理模块包括: 第二短期优化模块:用于根据气价信息、输入参数信息、可再生能源以及冷/热负荷的预测信息和可调度冷/热负荷信息，确定优化目标及约束条件，利用多目标优化方法给出未来设定时间段Τ3内的各供冷/热设备、储冷/热设备以及可调度冷/热负荷设备的运行状态以及功率； 第二超短期优化模块:在短期优化的基础上，在不改变短期优化给出的设备运行状态的基础上，采用与短期优化模块相同优化的方法，每隔设定时间段Τ4滚动优化和修正供冷/热设备、储冷/热设备以及可调度冷/热负荷设备的实时功率;其中，Τ4〈Τ3; 所述第二短期优化模块包括用于提供需要优化的目标参数的第三目标函数模块以及用于提供进行优化的约束条件的第三约束模块； 所述第二超短期优化模块包括用于提供需要优化的目标参数的第四目标函数模块以及用于提供进行优化的约束条件的第四约束模块； 所述第三目标函数模块和第四目标函数模块提供的目标参数由人工设定;所述第三约束模块和第四约束模块提供的约束条件根据现场设备已有的数学模型自动生成。8.如权利要求3所述的一种可再生能源冷热电联供能量优化调度系统，其特征是，所述解耦控制模块在电能管理模块和冷/热能管理模块优化结果不一致时，分别将上述两模块的优化结果乘以相应的权重系数，达到系统综合最优;所述权重系数表示对优化结果的偏重度，根据需要设定。9.一种如权利要求1所述的可再生能源冷热电联供能量优化调度系统的优化调度方法，其特征是，包括以下步骤: (1)获取当地气象、电价、燃气价格参数信息；设定系统设备选型及设备容量相关参数信息； (2)电能管理模块对电能进行日前优化，获取设定时间段Tl内系统的最优工况； 在时间段Tl内，以最优工况为前提，以经济、环境、能源指标为多目标函数，每隔设定时间T2对系统进行超短期滚动优化，得到系统电能相关设备的电能输出最优值;T2〈T1; (4)根据实际系统中冷热能响应时间常数，确定冷/热能超短期优化周期;冷/热能管理模块对冷/热能进行日前优化，获取设定时间段Τ3内系统的最优工况； 在设定时间段Τ3内，以最优工况为前提，以经济、环境、能源指标为多目标函数，每隔设定时间Τ4对系统进行超短期滚动优化，得到冷/热能相关设备的冷/热能输出最优值;Τ4〈Τ3； (5)判断电能管理模块和冷/热能管理模块的优化结果是否存在冲突，如果存在冲突，则使用解耦控制模块对电能、冷热能进行解耦控制;否则进入下一步； (6)将输出电能的最优值和输出冷/热能的最优值分别传送至能量生产监控模块、储能监控模块和负荷监控模块； (7)能量生产监控模块、储能监控模块和负荷监控模块根据接收到的最优值分别控制供能设备、储能设备以及负荷设备的出力。10.如权利要求9所述的一种可再生能源冷热电联供能量优化调度系统的优化调度方法，其特征是，生产控制模块、储能监控模块和负荷监控模块分别采集供能设备、储能设备以及负荷设备的运行信息并传送至电能管理模块和冷/热能管理模块，用于实现对电能、冷/热能的优化。
【专利摘要】本发明公开了一种可再生能源冷热电联供能量优化调度系统与方法，包括：能量生产控制模块、储能控制模块和负荷控制模块分别与能量管理模块连接；能量生产控制模块、储能控制模块和负荷控制模块分别采集现场供能、储能以及负荷设备的信息，并通过现场总线与能量管理系统进行数据交换；能量管理模块接收并存储能量生产控制模块、储能控制模块和负荷控制模块上传的信息，利用所述信息分别实现对可再生能源或者负荷的短期预测和/或超短期预测，对供冷/热、储冷/热、供电、储电以及可调度功能单元的运行状态以及功率进行短期优化和/或超短期优化。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105676824
【申请号】CN201610119089
【发明人】孙波, 沙琮田, 张承慧, 苏仲培
【申请人】山东大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月2日