综合能源优化方法、系统、装置、存储介质与流程

1.本发明属于能源规划技术领域，具体涉及一种综合能源优化方法、系统、装置、存储介质。


背景技术：

2.综合能源系统以电力系统为核心，打破供电、供气、供冷、供热等各种能源供应系统单独规划、单独设计和独立运行的既有模式，在规划、设计、建设和运行的过程中，对各类能源的分配、转化、存储、消费等环节进行有机协调与优化。通过电、气、冷/热等多种不同形式能源的供应系统在生产和消费等环节的协调规划和运行，综合能源系统可以实现能源的梯级利用，弥补可再生能源具有明显的间歇性和随机波动性等问题，促进可再生能源的开发利用，有效提高多种能源供应的安全和可靠性。
3.综合能源规划作为综合能源系统建设的基础，其合理性和科学性对后续综合能源系统的运行起到至关重要的作用。现有的综合能源规划方法大都是基于最大负荷单一工况下的优化规划，而且大都是基于某一个具体优化目标进行的规划，其规划结果并非全年运行工况下的最优规划结果，而且单目标优化顾此失彼，并不能达到综合能源系统全生命周期内的最优规划效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种综合能源优化方法、系统、装置、存储介质，以解决上述问题。
5.为实现上述目的，采用如下技术方案：
6.综合能源优化方法，包括如下步骤：
7.确定能源供应形式，构建规划区域内的能源规划初始化系统架构；
8.计算得到规划区域内的全年逐时冷热电负荷；
9.将所述能源规划初始化系统架构的总成本作为优化目标，以所述全年逐时冷热电负荷为约束条件进行优化计算，使总成本最低，得到总成本最低时能源规划初始化系统架构中每种能源形式的建设容量；
10.输出得到的建设容量用于综合能源系统建设指导。
11.优选的，将规划区域内的典型气象年参数带入建筑冷热电负荷模型，得到规划区域内的全年逐时冷热电负荷。
12.优选的，典型气象年参数包括干球温度、露点温度、气压、风速、风向、云量、地面温度、日照。
13.优选的，建筑冷热电负荷模型为dest、trnsys或energy plus中的一种。
14.优选的，使用粒子群算法进行总成本优化计算。
15.优选的，使用遗传算法进行总成本优化计算。
16.优选的，将所述能源规划初始化系统架构的初投资、运行成本、污染物排放环境治
理费用和能源故障损失费用之和作为总成本。
17.本发明提供的另一个技术方案是：
18.一种用于综合能源优化方法的系统，包括：
19.系统构建模块，用于确定能源供应形式，构建规划区域能源规划初始化系统架构；
20.冷热电负荷计算模块，用于计算得到规划区域全年逐时冷热电负荷；
21.优化计算模块，将所述能源规划初始化系统架构的总成本作为优化目标，以所述全年逐时冷热电负荷为约束条件进行优化计算，使总成本最低，得到总成本最低时能源规划初始化系统架构中每种能源形式的建设容量；
22.输出模块，用于输出得到的建设容量用于综合能源系统建设指导。
23.本发明提供的又一个技术方案是：
24.一种用于综合能源优化方法的装置，包括存储器和处理器；
25.所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现所述的综合能源优化方法。
26.本发明提供的再一个技术方案是：
27.一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的综合能源优化方法。
28.本发明的有益效果是：
29.本发明提出了借助建筑全年逐时冷热电负荷模型，以综合能源系统的初投资、运行成本、环保效益和供能安全稳定性为综合优化目标，实现综合能源系统全生命周期内的最优规划。
附图说明
30.构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
31.图1为本发明实施例中综合能源优化方法流程图。
具体实施方式
32.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
34.本发明的目的就是克服上述传统综合能源规划方法的局限性，提出了一种基于全年逐时冷热电负荷的综合能源规划方法、系统、装置、存储介质，借助建筑全年逐时冷热电负荷模型，以综合能源系统的初投资、运行成本、环保效益和供能安全稳定性为综合优化目标，实现综合能源系统的全生命周期内的最优规划。
35.本发明实施例综合能源规划方法包括以下步骤：
36.s1、对综合能源规划场景进行信息聚类分析，主要包括规划区域资源禀赋分析和
能源政策分析，确定在规划区域可应用的能源应用形式，确保选择的能源应用形式符合区域能源发展的要求。对区域资源禀赋进行评估和分析，如太阳能资源、浅层地热能资源、风能资源和生物质能资源等；对规划区域能源政策进行分析，能源应用形式首选规划区域政策支持的能源应用形式，杜绝区域政策不支持的能源应用形式。
37.s2、根据规划区域资源禀赋和能源政策，梳理出能有效应用区域资源禀赋和政策支持的能源应用形式，依照确定具体的能源转换设备，如电源设备、热源设备和冷源设备；根据初步确定的能源应用形式，构建能源规划初始化系统架构。能源规划初始化系统架构指的是供冷主要采用哪几种供冷方式，供热主要采用哪几种供热方式，供电主要采用哪几种供电方式。
38.s3、将规划区域的典型气象年参数(主要包括干球温度、露点温度、气压、风速、风向、云量、地面温度、日照等气象要素)，带入建筑冷热电负荷模型，得到规划区域的全年逐时冷热电负荷。其中，建筑冷热电负荷模型可选择dest、trnsys或energy plus等国内外建筑负荷模拟软件。
39.s4、为了将初投资、运行成本、环保效益和供能安全稳定性四个优化目标进行量化统一，分别用污染物排放环境治理费用和能源故障损失费用量化表征综合能源系统的环保效益和供能安全稳定性。其中，综合能源系统全生命周期内的投资额、运行成本、污染物排放环境治理费用和能源故障损失费用之和，即为综合能源系统全生命周期的总成本；以综合能源系统全生命周期的总成本为优化目标，以系统冷热电功率平衡(满足用户冷热电需求)为约束条件，采用粒子群算法、遗传算法等进行求解，得到综合能源规划最优配置方案，该配置方案即为能源系统中各能源形式的建设容量，以建设容量用于综合能源系统建设指导。
40.本发明提供的另一个技术方案是：
41.一种用于综合能源优化方法的系统，包括：
42.系统构建模块，用于构建规划区域能源规划初始化系统架构，确定能源供应形式；
43.冷热电负荷计算模块，用于计算得到规划区域全年逐时冷热电负荷；
44.优化计算模块，用于将初始化系统架构的初投资、运行成本、污染物排放环境治理费用和能源故障损失费用之和作为总成本，将总成本作为优化目标，以所述冷热电负荷为约束条件进行优化计算，使总成本最低，得到初始化系统架构中每种能源形式的建设容量；
45.输出模块，用于输出得到的建设容量用于综合能源系统建设指导。
46.本发明提供的又一个技术方案是：
47.一种用于综合能源优化方法的装置，包括存储器和处理器；
48.所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现所述的综合能源优化方法。
49.本发明提供的再一个技术方案是：
50.一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的综合能源优化方法。
51.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。