(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210608295.5 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 华北电力大 学 （保定） 地址 071003 河北省保定市莲池区永华北 大街619号 华北电力大 学一校区 (72)发明人 李鹏　王加浩　王子轩　文淼　 韩中合　潘有朋　殷云星　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 杜文茹 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 基于综合 成本-能耗曲线的综合能源系统优 化运行方法 (57)摘要 一种基于综合 成本‑能耗曲线的综合能源系 统优化运行方法： 建立计及能量转换设备变工况 特性的园区综合能源系统一体化模 型； 构建面向 园区多元用能需求的综合成本 ‑能耗曲线； 基于 综合成本‑能耗曲线进行综合能源系统优化运行 方案计算； 本发 明建立了考虑 多类型能量转换设 备变工况运行特性的综合能源系统一体化模型， 有效降低了优化调度方案与实际负荷需求之间 的能量偏 差； 构建了面向园区多元用能需求的综 合成本‑能耗曲线， 通过曲线 图像指导优化运行 策略的分析与计算， 可为调度人员在实际工程应 用中提供指导； 本发明能够 有效兼顾模型精度与 求解效率， 在大幅提高优化运行方案准确性的同 时， 保证较短的优化计算时间。 权利要求书6页 说明书13页 附图1页 CN 115099007 A 2022.09.23 CN 115099007 A 1.一种基于综合成本 ‑能耗曲线的综合 能源系统优化运行方法， 其特征在于， 包括如下 步骤： 1)建立计及能量 转换设备变工况 特性的园区综合能源系统一体化模型； 包括 (1.1)建立热电联产机组、 燃气锅炉、 吸收式制冷机、 电制 冷机的能量转换设备变工况 运行模型， 所述的能量 转换设备变工况运行模型为： 其中， Pout为能量转换设备输出能量， Pin为能量转换设备输入能量， η为能量转换设备的 能量转换效率， ηR为额定工况下能量转 换设备的能量转 换效率， 为热电联产机组或燃气锅 炉或吸收式制冷机或电制冷机的效率 修正系数； (1.2)建立综合能源系统的一体化模型； 2)构建面向园区多元用能需求的综合成本 ‑能耗曲线； 包括： (2.1)整合综合能源系统优化 运行的目标函数； (2.2)构建能量 转换设备的净成本 ‑出力曲线； (2.3)构建面向园区多元用能需求的综合成本 ‑能耗曲线； (2.4)对面向园区多元用能需求的综合成本 ‑能耗曲线 进行区域划分； 3)基于综合成本 ‑能耗曲线 进行综合能源系统优化 运行方案计算； 包括 (3.1)无储能设备的综合能源系统优化 运行方案计算； (3.2)包括储能设备的综合能源系统优化 运行方案计算。 2.根据权利要求1所述的基于综合成本 ‑能耗曲线的综合 能源系统优化运行方法， 其特 征在于， 步骤1)第(1.1)步中所述的热电联产机组、 燃气锅炉、 吸收式制冷机、 电制冷机的效 率修正系数分别为： 热电联产机组的效率 修正系数： 其中， 为热电联产机组的效率修正系数； kCHP,n为热电联产机组的电效率n阶拟合系 数； NCHP为热电联产机组的电负载率； 为热电联产机组的热电比的修正系数； kα,n为热电 联产机组的热电比n阶拟合系数； 燃气锅炉的效率 修正系数： 其中， 为燃气锅炉的效率修正系数； kGB,n为燃气锅炉效率的n阶拟合系数； NGB为燃气 锅炉的负载率； 吸收式制冷机的效率 修正系数： 权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115099007 A 2其中， 为吸收式制冷机的效率修正系数； kAC,n为吸收式制冷机 效率n阶拟合系数； NAC 为吸收式制冷机的负载率； 电制冷机的效率 修正系数： 其中， 为电制冷机的效率修正系数； kEC,n为电制冷机 效率n阶拟合系数； NEC为电制冷 机的负载率。 3.根据权利要求1所述的基于综合成本 ‑能耗曲线的综合 能源系统优化运行方法， 其特 征在于， 步骤1)第(1.2)步中所述的综合能源系统的一体化模型为： 其中， f1,f2,…,fn为综合能源系统优化运行的目标函数； g()为 综合能源系统的供需平 衡表达式； G()为综合能源系统的设备约束表达式； i代表综合能源系统冷、 热、 电、 气中第i 类能量， C为冷， H为热， E为电， G为气； xi代表第i类能量的参数； t为时间尺度； ξ为不确定变 量； L为负荷需求； P为能量供应设备或能量转化设备或配网的输出能量值， 即出力值； H() 为耦合转换矩阵； η为能量 转换设备的能量 转换效率。 4.根据权利要求1所述的基于综合成本 ‑能耗曲线的综合 能源系统优化运行方法， 其特 征在于， 步骤2)第(2.1)步中所述的整合综合能源系统优化 运行的目标函数为： 其中， F为使用隶属度函数进行多目标整 合后的综合能源系统优 化运行的综合成本； f1, f2,…,fn为综合能源系统优化运行的目标函数； u为能量转换设备类型； Fu表示能量转换设 备的净成本； Si表示第i类能量的用能成本； Li为第i类能量的负荷需求； Fi为第i类能量的综 合成本； Δ为能量转换设备同时生成多种能量导致的重复计算部分； Ω为能量转换设备集 合； i代表综合能源系统冷、 热、 电、 气中第i类能量， C为冷， H为热， E为电， G为气。 5.根据权利要求1所述的基于综合成本 ‑能耗曲线的综合 能源系统优化运行方法， 其特 征在于， 步骤2)第(2.2)步中所述的能量转换设备的净成本 ‑出力曲线， 是根据热电联产机 组、 燃气锅炉、 吸收式制冷机、 电制冷机的能量转换设备净成本 ‑出力函数绘制的曲线； 能量 转换设备 净成本‑出力函数为： 其中， Fu表示能量转换设备的净成本； 为能量转换设备u的出力值， 上标ij表示能量 转换设备u将第i类能量转换为第j类能量； Si表示第i类能量的用能成本； Sj表示第j类能量权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115099007 A 3