(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 202210600790.1 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 西安交通大 学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人 徐占伯　李杨　吴江　刘坤　 管晓宏　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 安彦彦 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 多能耦合卡诺电池水循环能源系统的运行 优化方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种多能耦合卡诺电池水循 环能源系统的运行优化方法及装置， 根据收集的 用户需求数据， 对电、 冷、 热、 生活热水等多能源 耦合的卡诺电池水循环能源系统各设备和水循 环回路的温度、 流量进行精确控制， 得到多能耦 合卡诺电池 水循环能源系统的最优运行策略集； 根据得到的最优运行策略集对所述多能耦合卡 诺电池水循环能源系统进行实时控制。 本发明对 系统各设备工作机理、 水循环过程多能耦合特性 进行建模， 反映系统供 ‑储‑需多设备、 多管道、 多 能源转化之间的小时级多能耦合动态机制， 实现 了考虑多能耦合建模的卡诺电池水循环能源系 统小时级动态温度和流量精确优化及其运行控 制， 在提高系统稳定性的同时降低系统的运行成 本。 权利要求书4页 说明书12页 附图3页 CN 114971028 A 2022.08.30 CN 114971028 A 1.一种多能耦合卡诺电池水循环能源系统的运行优化方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 收集需求负载样本， 所述需求负载样本包括各时段用户电需求、 冷需求、 热需求和 生活热水需求； S2、 根据S1收集的用户需求数据， 对电、 冷、 热需求和生活热水等多能源耦合的卡诺电 池水循环能源系统运行进 行优化， 得到多能耦合卡诺电池水循环能源系统的最优运行策略 集， 具体包括以下步骤： S2.1、 构建多能耦合卡诺电池水循环能源系 统的数学模型， 数学模型包括目标函数及 约束条件， 目标函数使系统运行成本最小； S2.2、 构建样本参数集， 其中包括 一个设备参数样本和一个系统环境 参数样本； S2.3、 根据需求负载样本， 生成不确定性负荷的多种情景树， 进行场景约简， 得到最终 情景树； S2.4、 基于S2.2构建的样本参数集与S2.3得到的最终情景树， 求解S201构建的数学模 型得到系统调度周期内的最优运行 策略集； S3、 根据S2得到的最优运行策略集对所述多能耦合卡诺电池水循环能源系统进行实时 控制。 2.根据权利要求1所述的一种多能耦合卡诺电池水循环能源系统的运行优化方法， 其 特征在于， 所述S2.1中， 约束条件 包括： 冷水机组水循环子回路的运行约束： 其中 为第s个情景下第k个 时段的冷水机组运行功率； 为第s个情景下第k个 时 段的冷水机组制冷效率； cW为水的比热容， 为第s个情景下第 k个时段的冷水机组水循环 管道开关状态， mEC为冷水机组水循环管道的流量， 为第s个情景下第 k个时段的冷水机 组回水温度， 为第s个情景 下第k个时段的冷水机组出 水温度； 电锅炉水循环子回路的运行约束： 其中 为第s个情景下第k个时段的电锅炉运行功率， ηEB为电锅炉的制热效率； 为 第s个情景下第k个时段的电锅炉水循环管道开关状态， mEB为电锅炉水循环管道的流量， 为第s个情景下第k个时段的电锅炉出水温度， 为第s个情景下第k个时段的电锅炉回水 温度； 卡诺电池单元的运行约束包括热泵运行约束， 高温储热罐运行约束， 低温储热罐运行 约束和热电机组运行约束； 吸收式冷机水循环子回路的运行约束： 其中， ηEX为热交换器的工作效率， ηAC为吸收式冷机的制冷效率； 为第s个情景下第k 个时段的吸收式冷机水循环管道开关状态， mAC为吸收式冷机水循环管道的流量， 为第s 个情景下第k个时段的吸 收式冷机出 水温度；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114971028 A 2系统运行约束； 其中， 表示第s个情景下第k个时段的电网处于买电状态， 反之为0； 表示第 s个情景下第k个时段的电网处于卖电状态， 反之为0； dk,s为第s个情景下第k个时段的末端 电负荷， qk,s为第s个情景下第k个时段的末端冷负荷， gk,s为第s个情景下第k个时段的末端 热负荷。 3.根据权利要求2所述的一种多能耦合卡诺电池水循环能源系统的运行优化方法， 其 特征在于， 所述热泵运行约束为： 其中 为第s个情景下第k个时段的卡诺电池充电功率， ηHP为热泵的制热效率； 为 第s个情景下第k个时段的热水罐水循环管道状态， 表示第s个情景下第k个时段的热 水罐水循环管道处于充能状态， 反之为0； mLT,HT为低温储热罐流向高温储热罐的水流量， 为第s个情景下第k个时段的热泵出水温度， 为第s个情景下第k个时段的低温储热 罐的储水温度； 所述高温储热 罐运行约束为 其中， 表示第s个情景下第k个时段的热水罐水循环管道处于 放能状态， 反之为0； 为第s个情景 下第k+1个时段的高温储热 罐的储水量， 为第s个情景 下第k个时段的 高温储热罐的储水量， mHT,LT为高温储热罐流向低温储热罐的水流量； 为第s个情景下第k 个时段的高温储热罐的储水温度； 和 分别为高温储热罐传 递给热交换器冷水循环 回路和热水循环回路的热量， UHT为高温储热罐的单位面积热损失系数， AHT为高温储热罐的 表面积， TENV为环境温度； 所述低温储热 罐运行约束为： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114971028 A 3