以投資回收期最短為目標的能源供應系統優化配置方法
2023-05-15 18:13:01 1
以投資回收期最短為目標的能源供應系統優化配置方法
【專利摘要】一種以投資回收期最短為目標的能源供應系統優化配置方法：S1.確定優化目標；S2.利用計算機基於遺傳算法優化：S2-1.系統初始化；S2-2.初始化種群P；S2-3.計算初始種群各個體適應度函數值，並執行邏輯排序操作，計算聚集距離；S2-4.從父代種群中通過選擇、交叉和變異操作得子代種群，通過再次仿真，計算種群個體適應度函數值，並執行排序，計算各個體聚集距離，選擇生成下一代父代種群；S2-5.判斷是否滿足終止條件：滿足則調用仿真策略，進行數據仿真，輸出優化結果；否則返回。本發明首次提出了以綜合能源供應系統投資回收周期最小為目標的優化規劃設計方法，採用基於單目標遺傳算法對各設備的類型和裝機容量進行優化，對系統設備的構成及容量進行確定。
【專利說明】以投資回收期最短為目標的能源供應系統優化配置方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種綜合能源供應系統的優化配置方法，尤其是涉及一種以投資回收 期最短為目標的能源供應系統優化配置方法。
【背景技術】
[0002] 隨著科技的進步、社會的發展，越來越多的場所需要冷、電的綜合供應，單獨的配 備製冷、供電設備，能夠滿足系統的冷、電負荷需求，但相對於集中綜合性功能系統，其能 源、設備利用效率較低。目前，能源供應領域存在著以系統運行供能成本為目標的優化規劃 設計方法，該類方法理論性較強，工程實施性較差，無法對系統投資回收周期進行限制或約 束。
[0003] 現有綜合能源供應系統優化設計方法中多以系統建設的總成本最低為優化目標， 總投資最小僅為系統構建經濟性中的一項基本信息，通常總投資最小並不意味著資本金回 收周期短。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的技術問題，就是提供一種能源供應系統的優化配置方法，以綜 合能量管理系統投資回收期最短為優化目標，在能源技術上兼顧了能量供給平衡，在經濟 上兼顧了設備經濟運行區間，運算結果更貼合實際工程，能有效的指導綜合能源供應系統 的工程建設。
[0005] 解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下：
[0006] -種以投資回收期最短為目標的能源供應系統優化配置方法，其特徵是包括以下 步驟：
[0007] S1確定優化目標
【權利要求】
1. 一種以投資回收期最短為目標的能源供應系統優化配置方法，其特徵是包括以下步 驟： S1確定優化目標
式中，L表示該方案投資的增量投資回收期，ΛΚ表示增加投資，R表示效益；IDEK表 示多能互補供能系統建設投資；Isys表示傳統系統建設投資；Csys表示傳統系統運行時的經 營成本；C DEK表示多能互補微網系統運行時的經營成本；表示變壓器備用容量節省成 本； 式中： ，碰 (2)； 其中，IDEIU指第i類分布式設備初始投資費用，單位元，Ibat為儲能替換費用； Isys Iair+Cair+Ifuel (3); 其中，為電空調投資，C&為電空調的替換費用，Ifml為備用燃機投資； Csys = Cele+Cco (4)； 其中，C&為純電負荷耗電成本，C。。為製冷負荷耗電成本； 〇οε?=€ε + €ρ+^ C0Mj feD&R (5); 其中：CE為年購電費用，CF為年購氣費用，指第i類設備的年運行維護費用； ACcap = 12*ccap*(capsys-cap臓）(6)； 其中，cMP為系統每月變壓器單位容量費用，capsys為系統接入前需要的變壓器容量， capDEK為微網系統接入後需要的變壓器容量； S2利用計算機基於遺傳算法優化，包括以下子步驟： S2-1系統初始化，讀取系統中蓄電池、光伏、微燃機、變流器、蓄冰空調設備參數，以及 遺傳算法參數； S2-2初始化種群P :通過隨機函數產生第一代父代種群的優化變量； S2-3計算初始種群各個體適應度函數值，並執行邏輯排序操作，計算聚集距離； S2-4,從父代種群中通過選擇、交叉和變異操作得到子代種群，通過再次仿真，計算種 群個體適應度函數值，並執行排序操作，計算各個體的聚集距離，選擇生成下一代父代種 群； S2-5,判斷是否滿足終止條件：滿足則調用仿真策略，進行數據仿真，輸出優化結果； 否則進入下一步驟； S2-6從當前種群P中選擇交配種群Q，對交配種群進行交叉、變異操作，即Q-Qc-Qm ;計 算種群Qm中各個體的適應度函數值，對（PUQm)分層排序操作，根據排序結果依次從種群 (PUQm)中選擇N個個體構成下一代種群P ;返回步驟S2-5。
2. 根據權利要求1所述的以投資回收期最短為目標的能源供應系統優化配置方法，其 特徵是：所述的子步驟S2-5調用仿真策略包括以下子子步驟： 設仿真步長t = 1 ; 步驟1，判斷t小於8760否，若否則結束返回步驟S2-5,若是則進入下面具體步驟； 步驟2,計算系統內淨電負荷，當系統淨負荷大於零時，執行步驟3,否則執行步驟7 ; 步驟3,檢測系統是否存在冷負荷，如存在冷負荷則開啟微燃機，執行步驟4,否則執行 步驟5 ; 步驟4,計算當前步長淨電負荷與冷負荷比值是否大於1 :3 ;如大於1 :3微燃機採用以 冷定電模式，執行步驟5 ;如果不大於1:3微燃機採用以電定冷模式，執行步驟6 ; 步驟5,儲能系統放電，檢測儲能系統是否能夠滿足當前負荷需求，如能滿足當前負荷 需求停止本步長操作，準備進入步長計算；如無法滿足當前負荷需求，不足電能由配網補 充，停止本步長操作，準備進入步長計算； 步驟6 :檢測蓄冰空調是否具備放冷能力，如具備放冷能力蓄冰空調放冷，不足冷量由 電空調製冷；如不具備放電能力採用電空調製冷，電空調製冷所需電能由配網提供；停止 本步長操作，準備進入步長計算； 步驟7 :檢測當前時刻是否具有燃機處於啟動狀態，如有燃機處於啟動狀態關閉燃機 執行步驟8,如無燃機處於啟動狀態直接執行步驟7 ; 步驟8 :檢測系統是否具有冷負荷，如具有冷負荷需求，則執行步驟9,否則執行步驟 10 ； 步驟9 :檢測蓄冰空調是否能夠滿足冷負荷需求，如能滿足負荷需求則由蓄冰空調放 冷，否則開啟電空調製冷，執行步驟9 ; 步驟10 :檢測系統是否具有電能富餘，如有電能富餘則對儲能電池充電供蓄冰空調蓄 冰，停止本步長操作，準備進入步長計算； 所述的步長計算為：仿真步長t+Ι，返回步驟1。
【文檔編號】G06N3/12GK104112169SQ201410277214
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】楊汾豔, 張躍, 曾傑, 盛超, 陳曉科, 李峰, 劉正超, 林冬, 孫聞, 趙豔軍, 唐景星, 王鈐, 付聰, 鄭扶民, 鍾紅梅, 劉成功, 王奕, 翁洪傑, 馬明, 李玎, 朱良合, 張遠 申請人:廣東電網公司電力科學研究院