园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法与流程

1.本发明涉及一种综合能源系统的设计运行方法，尤其涉及一种园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法。


背景技术：

2.在化石能源紧缺、环境污染严重、全球变暖与日俱增的今天，以园区为载体的综合能源利用日渐成为国内外学者研究和探索的重点。现有研究表明园区综合能源系统能够有效的实现可再生能源消纳、低品位能源利用和化石能源梯级高效利用。但是，在实际的综合能源利用过程中，往往由于园区能源系统的设计缺陷和运行不合理导致其实际的运行效率较低，未能发挥园区综合能源系统的优势，尤其是全年8760小时内能源供应的技术种类、技术容量和技术年运行策略缺乏有效的确定方法。
3.当前对于园区综合能源系统能源供应配置优化的求解通常采用大规模的整数规划求解方法，此种方法应用于全年8760小时过程中，产生大量自变量，使得可行域的维度急剧增加，可达到几万到十几万，求解过程困难，结果可信低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法，通过跨时刻的离散化迭代计算可实现园区综合能源系统全年8760小时的能源供应逐时计算，为能源的供需匹配提供了可量化的求解方法，解决了现有求解过程带来的维度剧增的问题。
5.本发明是这样实现的：
6.一种园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法，包括以下步骤：
7.步骤1：将各个能源转化技术的初投资转化到各个时刻中，并与各个能源转化技术在各个时刻的运行费用、维护费用进行相应累加，获得各个能源转化技术的统一量化指标scost
t，j
；
8.步骤2：计算各个能源转化技术在约束条件下的运行功率和配置容量；
9.步骤3：利用迭代方法，解耦计算τ时刻下园区综合能源系统的微冷网、微热网、微电网中各个能源转化技术的运行功率和配置容量；
10.步骤4：利用迭代方法，计算全年8760小时内的各个能源转化技术的运行功率和配置容量，并输出园区综合能源系统全年逐时的能源供应量。
11.所述的步骤1中，统一量化指标的方程为：
[0012][0013]
其中，scost
τ，j
为能源转化技术j在τ时刻的成本水平，单位为：/元；t＝1，
…
，8760，8760为全年的总小时数；
[0014]qt，j
为能源转化技术j在t时刻的出力，单位为：kwh；
[0015]qτ，j
为能源转化技术j在τ时刻的出力，单位为：kwh；
[0016]
αj为基本电费系数；
[0017]
αj为固定维护费用系数；
[0018]
为初投资成本系数；
[0019]
βj为变动维护成本系数；
[0020]
εj为运行成本系数；
[0021]
所述的统一量化指标方程(1)的优化目标为：各个能源转化技术在τ时刻的成本水平总和scost
τ，total
最小，即：
[0022]
f＝min(scost
τ，total
)
ꢀꢀꢀ
(2)；
[0023]
建立所述的统一量化指标方程(1)的约束条件：
[0024][0025]
其中，q为q
τ，j
的列向量，是自变量；
[0026][0027]a·
q≤b为线性不等式约束，主要包括网络间的耦合约束：微冷网和微电网之间的溴化锂制冷约束、微热网和微电网之间的溴化锂制热约束；
[0028]aeq
·
q＝b
eq
为线性等式约束，主要包括能量守恒约束；
[0029][0030]
其中，是τ时刻园区除电制冷和热泵所耗电量之外的电负荷；
[0031]
是τ时刻园区热泵制热所耗电量；
[0032]
是τ时刻园区电制冷机组制冷所耗电量；
[0033]
是τ时刻园区所有的冷负荷；
[0034]
是τ时刻园区所有的热负荷；
[0035]cτ，lose
是τ时刻园区输冷的冷损失，其方程为：
[0036][0037]hτ，lose
是τ时刻园区输热的热损失，其方程为：
[0038][0039]
其中，k表示输送管道的平均传热系数，为1.1-1.5w/(m2·
℃)；
[0040]
δt表示管网内介质与管网外周围介质之间的平均温差，单位为℃；
[0041]
∈表示管网各局部附件的热损失系数；
[0042]di
表示第i段管段的公称直径，单位为m；
[0043]
li表示第i段管段的长度，单位为m；
[0044]
lb≤q≤ub为上下限约束，主要包括各个能源转化技术的出力上限约束；
[0045]
其中，下限约束lb的转置向量为：
[0046]
lb
′
＝|0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0|
ꢀꢀꢀ
(8)；
[0047]
上限约束ub的转置向量为：
[0048]
ub
′
＝|10
15 10
15 10
15 10
15 10
15 10
15 10
15 ub
8 ub
9 ub
10 ub
11
|
[0049]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)；
[0050]
本时刻的出力还受到上一时刻出力的约束，即：
[0051][0052]
其中，表示能源转化技术j在一小时内的最大出力上升量；表示能源转化技术j在一小时内的最大出力下降量。
[0053]
q0为q的初始值；
[0054]
输入大电网和燃气的价格以及各个能源转化技术的基本参数，计算方程(1)中的系数αj、αj、βj和εj。
[0055]
两种不同的所述的能源转化技术在τ时刻的出力q
τ，1
和q
τ，2
的差值定义为：δq
τ，1-2
＝q
τ，1-q
τ，2
，当时，由该两种不同能源转化技术组成的能源网络的能源供应成本最低；
[0056]
此时，能满足的能源需求为q
τ，1
+q
τ，2
，可以得到方程：
[0057]
[0058]
令y＝δq
τ，1-2
，x＝q
τ，2
，则：2x+y＝∑q
τ，j
ꢀꢀꢀ
(11)；
[0059]
其中，∑q
τ，j
指τ时刻该两种不同能源转化技术所供应的能源总量。
[0060]
综合方程(10)和方程(11)求解两种不同能源转化技术在τ时刻的出力q
τ，1
和q
τ，2
；
[0061]
同理，求解各个能源转化技术j在τ时刻的出力q
τ，j
。
[0062]
步骤3包括以下分步骤：
[0063]
步骤3.1：利用所述的方程(1)、方程(2)和方程(3)计算制冷消耗的电量e
k，c
、溴化锂机组(aru)制冷消耗的废热量whu
k，c
和输送冷量消耗的电量e
c，s
；
[0064]
步骤3.2：利用所述的方程(1)、方程(2)和方程(3)计算制热消耗的电量e
k，h
、溴化锂机组(aru)制热消耗的废热量whu
k，h
和输送热量消耗的电量e
h，s
；
[0065]
步骤3.3：计算燃气发电机组产生的废热量awhk；
[0066]
步骤3.4：判断燃气发电机组产生的废热量awhk与溴化锂机组制热消耗的废热量whu
k，h
或溴化锂机组制冷消耗的废热量whu
k，c
的相对大小。
[0067]
所述的步骤3.1中，制冷消耗的电量e
k，c
的计算方程为：
[0068][0069]
其中，q
τ，3
表示在τ时刻电制冷机组的出力，由步骤2计算得到；cop3表示在τ时刻电制冷机组的效率；
[0070]
溴化锂机组制冷消耗的废热量whu
k，c
的计算方程为：
[0071][0072]
其中，q
τ，2
表示在τ时刻溴化锂机组制冷时的出力，由步骤2计算得到；cop2表示在τ时刻溴化锂机组的效率；
[0073]
输送冷量消耗的电量e
c，s
的计算方程为：
[0074][0075]
其中，g1表示微冷网中的输送流量，单位为：t/h；
[0076]
r1表示微冷网的平均比摩阻，单位为：pa/m；
[0077]
l1表示微冷网的管路总长度，单位为：m；
[0078]
ω1表示微冷网中局部阻力占所有阻力的比值；
[0079]
ρ表示输送介质的密度，输送介质为水，单位为：kg/m3；
[0080]
η
p
表示用于输送介质的输送设备的机电效率，η
p
取0.5-0.7。
[0081]
所述的步骤3.2中，制热消耗的电量e
k，h
的计算方程为：
[0082][0083]
其中，q
τ，4
表示在τ时刻热泵的出力，由步骤2计算得到，cop4表示在τ时刻热泵的效率；
[0084]
溴化锂机组制热消耗的废热量whu
k，h
的计算方程为：
[0085][0086]
其中，q
τ，2
表示在τ时刻溴化锂机组制热时的出力，由步骤2计算得到；cop2表示在τ时刻溴化锂机组的效率；
[0087]
输送热量消耗的电量e
h，s
的计算方程为：
[0088][0089]
其中，g2表示微热网中的输送流量，单位为：t/h；
[0090]
r2表示微热网的平均比摩阻，单位为：pa/m；
[0091]
l2表示微热网的管路总长度，单位为：m；
[0092]
ω2表示微热网中局部阻力占所有阻力的比值；
[0093]
ρ表示微热网中输送介质的密度，输送介质为水，单位为：kg/m3；
[0094]
η
p
表示用于输送介质的输送设备的机电效率，η
p
取0.5-0.7。
[0095]
所述的步骤3.3中，燃气发电机组产生的废热量awhk计算方程为：
[0096][0097]
其中，η1表示燃气发电机组的发电效率，η
awh
表示燃气发电机组废热中被利用的比例。
[0098]
所述的步骤3.4中，若awhk＞whu
k，c
，结束计算，转至步骤4；若awhk≤whu
k，c
，令q
τ，2
≤awhk*cop
aru
，并返回步骤3.1；其中，q
τ，2
表示溴化锂机组制冷时在τ时刻的出力，cop
aru
表示溴化锂机组的制冷效率，cop
aru
取1.2；
[0099]
若awhk＞whu
k，h
，结束计算，转至步骤4；若awhk≤whu
k，h
，令q
τ，2
≤awhk*cop
aru
，并返回步骤3.1；其中，q
τ，2
表示溴化锂机组制热时在τ时刻的出力，cop
aru
表示溴化锂机组的制热效率，cop
aru
取1.2；
[0100]
所述的步骤4包括以下分步骤：
[0101]
步骤4.1：当τ＝1时，此时通过步骤3计算得到各个能源转化技术的出力和配置容量；
[0102]
步骤4.2：当τ＝2时，max(q
t，j
)＝q
1，j
或q
2，j
，通过步骤3计算得到各个能源转化技术的出力和配置容量；
[0103]
步骤4.3：当时，将方程(1)转化为方程(17)，通过步骤3计算得到各个能源转化技术的出力和配置容量；
[0104][0105]
其中，t＝(1，...，τ)；
[0106]
步骤4.4：重复步骤4.3，进行迭代计算，直至一个计算周期结束，即τ＝8760；
[0107]
步骤4.5：在一个计算周期结束后，τ＝1，将方程(17)转化为方程(18)，重复步骤4.1至步骤4.4，计算得到各个能源转化技术的出力和配置容量；
[0108][0109]
其中，t＝(1，...，8760)。
[0110]
在所述的步骤4.5中，设定检测系数ζ，检测系数ζ的计算方程为：
[0111][0112]
其中，q
′
τ，j
代表技术j在上一个计算周期中τ时刻的出力；scost
′
t，total
表示上一个计算周期中各个能源转化技术在t时刻的成本水平总和；
[0113]
当ζ≤ζ0时，停止迭代计算，ζ0取0.02。
[0114]
本发明。
附图说明
[0115]
图1是本发明园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法的逻辑原理图；
[0116]
图2是本发明园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法中步骤3的流程图；
[0117]
图3是本发明园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法中步骤4的流程图；
[0118]
图4是本发明园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法的园区综合能源系统应用范围示意图；
[0119]
图5是本发明园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法应用的园区综合能源系统能源网络结构图。
具体实施方式
[0120]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0121]
请参见附图1，一种园区综合能源系统的全年逐时能源供应能力的确定方法，包括以下步骤：
[0122]
步骤1：利用等年值方法将各个能源转化技术的初投资转化到各个时刻中，并与各个能源转化技术在各个时刻的运行费用、维护费用进行相应累加，获得各个能源转化技术
的统一量化指标scost
t，j
。
[0123]
请参见附图4和附图5，园区是指具有一定地理边界的工业园区、城市片区、街区或者社区等，园区内部可进行能源生产、传输、消耗以及管理，可利用的能源资源主要包括化石能源、当地可再生能源、大电网输送的电能、市政热网以及当地的低品位能源等，园区内部具有独立的冷热电网络，能量交换发生在网络中的节点处。由于园区综合能源系统中的能源资源多种多样，各能源资源的输出范围各异，各个能源转化技术的初投资、运行费用、维护费用以及使用年限各不相同，通过将各个能源转化技术全生命周期内的成本转化为统一量化指标，在此基础上进行统一优化分析，使各能源转化技术之间具有可比性。
[0124]
能源转化技术是指园区内将一次能源转化为园区可输送、用户可直接使用的冷、热、电等二次能源的设备以及将二次能源进行相互转化的设备。能源转化技术j取1～11，依次代表微电网中的燃气发电机组、大电网、光伏发电和风力发电，微冷网中的溴化锂机组、电制冷机组和蓄冷/蓄热设备，以及微热网中的热泵、锅炉、光热、地热，也可根据能源转化技术的增减调整j的取值。
[0125]
所述的统一量化指标的方程为：
[0126][0127]
其中，scost
τ，j
为能源转化技术j在τ时刻的成本水平，单位为：/元。j的数量可根据实际园区综合能源系统调整。
[0128]
t＝1，
…
，8760，8760为全年的总小时数。
[0129]qt，j
为能源转化技术j在t时刻的出力，单位为：kwh。
[0130]qτ，j
为能源转化技术j在τ时刻的出力，单位为：kwh。
[0131]aj
为基本电费系数。
[0132]
αj为固定维护费用系数。
[0133]
为初投资成本系数。
[0134]
βj为变动维护成本系数。
[0135]
εj为运行成本系数。
[0136]
所述的统一量化指标方程(1)的优化目标为：各个能源转化技术在τ时刻的成本水平总和scost
τ，total
最小，即：
[0137]
f＝min(scost
τ，total
)
ꢀꢀꢀ
(2)。
[0138]
建立所述的统一量化指标方程(1)的约束条件：
[0139][0140]
其中，q为q
τ，j
的列向量，是自变量。
[0141][0142]a·
q≤b为线性不等式约束，主要包括网络间的耦合约束，如微冷网和微电网之间的溴化锂制冷约束、微热网和微电网之间的溴化锂制热约束等。
[0143]aeq
·
q＝b
eq
为线性等式约束，主要包括能量守恒约束。
[0144][0145]
其中，矩阵中第1行代表微电网、第2行代表微冷网、第三行代表微热网；若能源系统中存在其他的能源网，可根据能源网的数量调整矩阵的行数。矩阵中第2行第2列的“1”和第3行第2列的“1”表示：溴化锂机组为吸收式制冷制热机组，既可在夏季制冷又可在冬季制热，且全年不存在既制冷又制热的情景；矩阵中第2行第6列的“1”和第3行第6列的“1”表示：蓄冷/蓄热设备在不同的季节制冷或制热，制冷和制热不同时出现。矩阵中第一行的“1”代表该能源转化技术可以生产电力，第二行“1”代表该能源转化技术可以生产冷量，第三行“1”代表该能源转化技术可以生产热量。
[0146][0147]
其中，是τ时刻园区除电制冷和热泵所耗电量之外的电负荷，微冷网、微热网的输送过程需要消耗电能，因此该线性等式约束中需额外增加输送电耗项
[0148]
是τ时刻园区热泵制热所耗电量。
[0149]
是τ时刻园区电制冷机组制冷所耗电量。
[0150]
是τ时刻园区所有的冷负荷。
[0151]
是τ时刻园区所有的热负荷。
[0152]cτ，lose
是τ时刻园区输冷的冷损失，其方程为：
[0153][0154]hτ，lose
是τ时刻园区输热的热损失，其方程为：
[0155][0156]
其中，k表示输送管道的平均传热系数，约为1.1-1.5w/(m2·
℃)。
[0157]
δt表示管网内介质与管网外周围介质之间的平均温差，单位为℃。
[0158]
∈表示管网各局部附件的热损失系数。
[0159]di
表示第i段管段的公称直径，单位为m。
[0160]
li表示第i段管段的长度，单位为m。
[0161]
微冷网、微热网与微电网不同，在园区范围内电力的输送几乎没有损耗，而冷、热的输送却存在不可忽略的损失，因此冷、热网的等式约束中需要增加输送冷损失c
τ，lose
和热损失h
τ，lose
。
[0162]
lb≤q≤ub为上下限约束，主要包括各个能源转化技术的出力上限约束(自然资源约束)，如光伏发电的装机容量上限等。
[0163]
其中，下限约束lb的转置向量为：
[0164]
lb
′
＝|0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0|
ꢀꢀꢀ
(8)。
[0165]
在方程(8)中，“0”代表求解过程中各能源转化技术不能出现负数，也就是必须生产能源或等于零，而不能吸收能源。
[0166]
上限约束ub的转置向量为：
[0167]
ub
′
＝|10
15 10
15 10
15 10
15 10
15 10
15 10
15 ub
8 ub
9 ub
10 ub
11
|
[0168]
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)。
[0169]
在方程(9)中，“10
15”代表不设置该能源转化技术的上限，“ub
8”、“ub
9”、“ub
10”、“ub
11”分别表示第8、9、10、11个能源转化技术中能源资源的上限值。
[0170]
对于各个能源转化技术存在设备爬(下)坡约束，即，本时刻的出力除了受ub上限约束外，还受上一时刻出力的约束，如方程(9-1)所示。
[0171][0172]
其中，表示能源转化技术j在一小时内的最大出力上升量。
[0173]
表示能源转化技术j在一小时内的最大出力下降量。
[0174]
q0为q的初始值，初始值可以为任何值，为加快迭代过程，取矩阵中所有值为0。
[0175]
此外，输入的参数还包括大电网和燃气的价格以及各个能源转化技术的基本参数，基本参数包括光伏、风力发电、地热等的装机成本、发电效率(cop)(包括燃气发电机组的发电效率η1、溴化锂机组的制冷/制热效率cop
aru
)、燃气发电机组废热中被利用的比例η
awh
，从而计算得到方程(1)中的αj、αj、βj和εj五个系数。
[0176]
步骤2：计算各个能源转化技术在约束条件下的运行功率和配置容量。
[0177]
各个时刻的“出力”为能源转化技术在各个时刻的功率，所有时刻(8760个时刻)功率的最大值即为配置容量。
[0178]
两种不同能源转化技术在τ时刻的出力q
τ，1
和q
τ，2
的差值定义为：δq
τ，1-2
＝q
τ，1-q
τ，2
，当时，由该两种不同能源转化技术组成的能源网络的能源供应成本最低。
[0179]
此时，能满足的能源需求为q
τ，1
+q
τ，2
，可以得到方程：
[0180][0181]
令y＝δq
τ，1-2
，τ，q
τ，2
，则；2x+y＝∑q
τ，j
ꢀꢀꢀ
(11)。
[0182]
其中，∑q
τ，j
指τ时刻该两种不同能源转化技术所供应的能源总量。
[0183]
综合方程(10)和方程(11)求解两种不同能源转化技术在τ时刻的出力q
τ，1
和q
τ，2
。
[0184]
同理，可求解各个能源转化技术j在τ时刻的出力q
τ，j
。
[0185]
请参见附图2，步骤3：利用迭代方法，解耦计算τ时刻下园区综合能源系统的微冷网、微热网、微电网中各个能源转化技术的运行功率和配置容量。
[0186]
园区内的能源生产、传输、交互过程错综复杂，微冷网、微热网、微电网之间的耦合关系较强，可通过微冷网、微热网、微电网在同一时刻下的解耦迭代方法计算各个能源转化技术的运行功率和配置容量。在实际工程中，燃气输配网络多由燃气公司进行统一建设、调配和输送，故本发明中不包含供燃气的微网。微冷网、微热网、微电网的耦合关系是指不同能源网络之间能量的相互转化，当某一能源网络的能量生产发生变化时，其他能源网络也随之变化，具有强耦合特性。
[0187]
所述的步骤3包括以下分步骤：
[0188]
步骤3.1：利用所述的方程(1)、方程(2)和方程(3)计算制冷消耗的电量e
k，c
、溴化锂机组(aru)制冷消耗的废热量whu
k，c
和输送冷量消耗的电量e
c，s
。
[0189]
制冷消耗的电量e
k，c
的计算方程为：
[0190][0191]
其中，q
τ，3
表示在τ时刻电制冷机组的出力，由步骤2计算得到；cop3表示在τ时刻电制冷机组的效率。
[0192]
溴化锂机组制冷消耗的废热量whu
k，c
的计算方程为：
[0193][0194]
其中，q
τ，2
表示在τ时刻溴化锂机组制冷时的出力，由步骤2计算得到；cop2表示在τ时刻溴化锂机组的效率。
[0195]
输送冷量消耗的电量e
c，s
的计算方程为：
[0196]
[0197]
其中，g1表示微冷网中的输送流量，单位为：t/h。
[0198]
r1表示微冷网的平均比摩阻，单位为：pa/m。
[0199]
l1表示微冷网的管路(包括供水管和回水管)总长度，单位为：m。
[0200]
ω1表示微冷网中局部阻力占所有阻力的比值，阻力分为局部阻力(包括弯头、变径等产生的阻力)和沿程阻力。
[0201]
ρ表示输送介质的密度，一般为水，单位为：kg/m3。
[0202]
η
p
表示用于输送介质的输送设备(一般为水泵)的机电效率，一般取0.5-0.7。
[0203]
步骤3.2：利用所述的方程(1)、方程(2)和方程(3)计算制热消耗的电量e
k，h
、溴化锂机组(aru)制热消耗的废热量whu
k，h
和输送热量消耗的电量e
h，s
。
[0204]
制热消耗的电量e
k，h
的计算方程为：
[0205][0206]
其中，q
τ，4
表示在τ时刻热泵的出力，由步骤2计算得到；cop4表示在τ时刻热泵的效率。
[0207]
溴化锂机组制热消耗的废热量whu
k，h
的计算方程为：
[0208][0209]
其中，q
τ，2
表示在τ时刻溴化锂机组制热时的出力，由步骤2计算得到；cop2表示在τ时刻溴化锂机组的效率。
[0210]
输送热量消耗的电量e
h，s
的计算方程为：
[0211][0212]
其中，g2表示微热网中的输送流量，单位为：t/h。
[0213]
r2表示微热网的平均比摩阻，单位为：pa/m。
[0214]
l2表示微热网的管路(包括供水管和回水管)总长度，单位为：m。
[0215]
ω2表示微热网中局部阻力占所有阻力的比值，阻力分为局部阻力(包括弯头、变径等产生的阻力)和沿程阻力。
[0216]
ρ表示微热网中输送介质的密度，一般为水，单位为：kg/m3。
[0217]
η
p
表示用于输送介质的输送设备(一般为水泵)的机电效率，一般取0.5-0.7。
[0218]
步骤3.3：将所述的方程(1)、方程(2)、方程(3)、e
k，c
、，e
k，h
、e
c，s
和e
h，s
作为计算τ时刻微电网中能源转化技术的出力q
τ，1
的条件，通过步骤2计算得到能源转化技术的出力q
τ，1
，再通过能源转化技术的出力q
τ，1
计算燃气发电机组产生的废热量awhk。
[0219]
所述的燃气发电机组产生的废热量awhk计算方程为：
[0220][0221]
其中，η1表示燃气发电机组的发电效率，η
awh
表示燃气发电机组废热中被利用的比
例。
[0222]
步骤3.4：判断燃气发电机组产生的废热量awhk与溴化锂机组制热消耗的废热量whu
k，h
或溴化锂机组制冷消耗的废热量whu
k，c
的相对大小。由于溴化锂机组制冷和制热不同时出现，所以仅判断燃气发电机组产生的废热量awhk与whu
k，c
(或whu
k，h
)的相对大小即可。
[0223]
若awhk＞whu
k，c
，结束计算，转至步骤4；若awhk≤whu
k，c
，令q
τ，2
≤awhk*cop
aru
，并返回步骤3.1；其中，q
τ，2
表示溴化锂机组制冷时在τ时刻的出力，cop
aru
表示溴化锂机组的制冷效率，一般取1.2。
[0224]
若awhk＞whu
k，h
，结束计算，转至步骤4；若awhk≤whu
k，h
，令q
τ，2
≤awhk*cop
aru
，并返回步骤3.1；其中，q
τ，2
表示溴化锂机组制热时在τ时刻的出力，cop
aru
表示溴化锂机组的制热效率，一般取1.2。
[0225]
请参见附图3，步骤4：利用迭代方法，计算全年8760小时内的各个能源转化技术的运行功率和配置容量，并输出园区综合能源系统全年逐时的能源供应量。
[0226]
所述的步骤4包括以下分步骤：
[0227]
步骤4.1：当τ＝1时，此时通过步骤3计算得到各个能源转化技术的出力和配置容量。
[0228]
步骤4.2：当τ＝2时，max(q
t，j
)＝q
1，j
或q
2，j
，通过步骤3计算得到各个能源转化技术的出力和配置容量。
[0229]
步骤4.3：当τ＝τ+1时，将方程(1)转化为方程(17)，通过步骤3计算得到各个能源转化技术的出力和配置容量。
[0230][0231]
其中，t＝(1，...，τ)。
[0232]
步骤4.4：重复步骤4.3，进行迭代计算，直至一个计算周期结束，即τ＝8760。
[0233]
步骤4.5：在一个计算周期结束后，τ＝1，将方程(17)转化为方程(18)，重复步骤4.1至步骤4.4，计算得到各个能源转化技术的出力和配置容量。
[0234][0235]
其中，t＝(1，...，8760)。
[0236]
园区能源供应在时间维度上往往存在耦合性，在所述的步骤4.5中，设定检测系数ζ，作为全年逐时迭代过程中方程的演化与全年范围内迭代终止的判定标准。时间维度上的
耦合性是指各能源转化技术在不同时间阶段的配置结果(或运行状态)会影响其他时段的出力和全年的最大配置容量，本发明通过有限迭代的方法解决时间维度上的耦合性，即通过量的累加获得复杂方程的数值解。
[0237]
检测系数ζ的计算方程为：
[0238][0239]
其中，q
′
τ，j
代表技术j在上一个计算周期中τ时刻的出力；scost
′
total
表示上一个计算周期中各个能源转化技术在t时刻的成本水平总和。
[0240]
当ζ≤ζ0时，停止迭代计算。ζ0由误差分析得到，可取0.02。
[0241]
本发明基于构建的统一量化指标，并提出优化目标达到最优状态的充分必要条件，即统一量化指标对各能源转化技术的一阶导数相等。
[0242]
统一量化指标的变化规律包括：一是统一量化指标呈现递增规律，可通过求解统一量化指标的一阶导数和二阶导数来证明；二是统一量化指标的一阶导数呈现相等原则，可通过拉格朗日函数求条件极值的方法来证明。
[0243]
其中，统一量化指标递增规律的证明如下：
[0244]
以供应侧技术成本水平为例，在τ时刻能源转化技术j的成本水平计算公式如方程(20)所示。
[0245][0246]
对方程(20)求q
τ，j
的一阶导数得到：
[0247][0248]
在方程(21)中，很难判断是否大于0，而在园区规模的综合能源系统中，恒大于零，其原因是，远大于max2(q
t，j
)，使得方程(21)中等号右侧的第一项的绝对值远小于cj，因此，scost
τ，j
是q
τ，j
的递增函数。
[0249]
对方程(20)求q
τ，j
的两阶导数得到：
[0250][0251]
显然，二阶导数恒大于零，因此，园区综合能源系统中，τ时刻能源转化技术的边际技术成本j呈现递增规律。
[0252]
统一量化指标的一阶导数呈现相等原则的证明如下：
[0253]
为简化证明过程，选取两种能源转化技术进行证明，即假设仅需在两种能源转化技术中进行配置以满足最小技术成本的要求。
[0254]
假设优化过程中的所有能源转化技术的总变化量为δq1+δq2，则δq1+δq2为一常数，第一种能源转化技术的出力为q1，需要的技术成本水平为scost
τ，1
(q1)；第二种能源转化技术的出力为q2，需要的技术成本水平为scost
τ，2
(q2)；二者的总技术成本水平为scost
τ，1/2
(q1，q2)，为避免引起不必要的误解，将总技术成本水平写为scost
τ，1
(q1，q2)，其物理意义不发生变化，则有：
[0255]
scost
τ，1
(q1，q2)＝scost
τ，1
(q1)+scost
τ，2
(q2)
ꢀꢀꢀ
(23)
[0256]
在约束条件下，求scost
τ，1
(q1，q2)的条件极值，拉格朗日函数为：
[0257][0258]
整理为：
[0259]
f(q1，q2，λ)＝scost
τ，1
(q1)+scost
τ，2
(q2)+λ(q1+q
2-δq)
[0260]
ꢀꢀꢀ
(25)
[0261]
当取条件极值(最小值)时，应该有：
[0262][0263]
即有：
[0264]
当存在多种能源转化技术时，优化目标最小的条件极值证明同上，即园区综合能源系统能源供应优化过程中，选取能源转化技术时遵循统一量化指标一阶导数相等原则。
[0265]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。