中國建筑第八工程局有限公司劉志淵獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中國建筑第八工程局有限公司申請的專利園區綜合能源系統的全年逐時能源供應能力的確定方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN114611898B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-15發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202210193987.8,技術領域涉及:G06Q10/0639;該發明授權園區綜合能源系統的全年逐時能源供應能力的確定方法是由劉志淵;馬明磊;張世武;王健;姜安慶設計研發完成,并于2022-03-01向國家知識產權局提交的專利申請。
本園區綜合能源系統的全年逐時能源供應能力的確定方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種園區綜合能源系統的全年逐時能源供應能力的確定方法,包括步驟:1、將各個能源轉化技術的初投資轉化到各個時刻中,并與運行費用、維護費用累加,獲得各個能源轉化技術的統一量化指標;2、計算各個能源轉化技術在約束條件下的運行功率和配置容量;3、迭代解耦計算τ時刻下園區綜合能源系統的微冷網、微熱網、微電網中各個能源轉化技術的運行功率和配置容量;4、迭代計算全年8760小時內的各個能源轉化技術的運行功率和配置容量,輸出園區綜合能源系統全年逐時的能源供應量。本發明通過跨時刻的離散化迭代計算可實現園區綜合能源系統全年8760小時的能源供應逐時計算,為能源的供需匹配提供了可量化的求解方法。
本發明授權園區綜合能源系統的全年逐時能源供應能力的確定方法在權利要求書中公布了:1.一種園區綜合能源系統的全年逐時能源供應能力的確定方法,其特征是:包括以下步驟: 步驟1:將各個能源轉化技術的初投資轉化到各個時刻中,并與各個能源轉化技術在各個時刻的運行費用、維護費用進行相應累加,獲得各個能源轉化技術的統一量化指標SCostt,j; 步驟2:計算各個能源轉化技術在約束條件下的運行功率和配置容量; 步驟3:利用迭代方法,解耦計算τ時刻下園區綜合能源系統的微冷網、微熱網、微電網中各個能源轉化技術的運行功率和配置容量; 步驟4:利用迭代方法,計算全年8760小時內的各個能源轉化技術的運行功率和配置容量,并輸出園區綜合能源系統全年逐時的能源供應量; 所述的步驟1中,統一量化指標的方程為: 其中,SCostτ,j為能源轉化技術j在τ時刻的成本水平,單位為:元; t=1,…,8760,8760為全年的總小時數; Qt,j為能源轉化技術j在t時刻的出力,單位為:kWh; Qτ,j為能源轉化技術j在τ時刻的出力,單位為:kWh; aj為基本電費系數; αj為固定維護費用系數; 為初投資成本系數; βj為變動維護成本系數; εj為運行成本系數; 所述的統一量化指標方程1的優化目標為:各個能源轉化技術在τ時刻的成本水平總和SCostτ,total最小,即: f=minSCOstτ,total2; 建立所述的統一量化指標方程1的約束條件: 其中,Q為Qτ,j的列向量,是自變量; A·Q≤b為線性不等式約束,主要包括網絡間的耦合約束:微冷網和微電網之間的溴化鋰制冷約束、微熱網和微電網之間的溴化鋰制熱約束; Aeq·Q=beq為線性等式約束,主要包括能量守恒約束; 其中,是τ時刻園區除電制冷和熱泵所耗電量之外的電負荷; 是τ時刻園區熱泵制熱所耗電量; 是τ時刻園區電制冷機組制冷所耗電量; 是τ時刻園區所有的冷負荷; 是τ時刻園區所有的熱負荷; Cτ,lose是τ時刻園區輸冷的冷損失,其方程為: Hτ,lose是τ時刻園區輸熱的熱損失,其方程為: 其中,K表示輸送管道的平均傳熱系數,為1.1-1.5Wm2·℃; ΔT表示管網內介質與管網外周圍介質之間的平均溫差,單位為℃; ∈表示管網各局部附件的熱損失系數; di表示第i段管段的公稱直徑,單位為m; li表示第i段管段的長度,單位為m; lb≤Q≤ub為上下限約束,主要包括各個能源轉化技術的出力上限約束; 其中,下限約束lb的轉置向量為: lb′=|00000000000|8; 上限約束ub的轉置向量為: ub′=|1015101510151015101510151015ub8ub9ub10ub11|9; 本時刻的出力還受到上一時刻出力的約束,即: 其中,表示能源轉化技術j在一小時內的最大出力上升量;表示能源轉化技術j在一小時內的最大出力下降量; Q0為Q的初始值; 輸入大電網和燃氣的價格以及各個能源轉化技術的基本參數,計算方程1中的系數aj、αj、βj和εj; 兩種不同的所述的能源轉化技術在τ時刻的出力Qτ,1和Qτ,2的差值定義為:ΔQτ,1-2=Qτ,1-Qτ,2,當時,由該兩種不同能源轉化技術組成的能源網絡的能源供應成本最低; 此時,能滿足的能源需求為Qτ,1+Qτ,2,可以得到方程: 令y=ΔQτ,1-2,x=Qτ,2,則:2x+y=∑Qτ,j11; 其中,∑Qτ,j指τ時刻該兩種不同能源轉化技術所供應的能源總量; 綜合方程10和方程11求解兩種不同能源轉化技術在τ時刻的出力Qτ,1和Qτ,2; 同理,求解各個能源轉化技術j在τ時刻的出力Qτ,j; 步驟3包括以下分步驟: 步驟3.1:利用所述的方程1、方程2和方程3計算制冷消耗的電量Ek,c、溴化鋰機組ARU制冷消耗的廢熱量WHUk,c和輸送冷量消耗的電量Ec,s; 步驟3.2:利用所述的方程1、方程2和方程3計算制熱消耗的電量Ek,h、溴化鋰機組ARU制熱消耗的廢熱量WHUk,h和輸送熱量消耗的電量Eh,s; 步驟3.3:計算燃氣發電機組產生的廢熱量AWHk; 步驟3.4:判斷燃氣發電機組產生的廢熱量AWHk與溴化鋰機組制熱消耗的廢熱量WHUk,h或溴化鋰機組制冷消耗的廢熱量WHUk,c的相對大小; 所述的步驟3.4中,若AWHk>WHUk,c,結束計算,轉至步驟4;若AWHk>WHUk,c,令Qτ,2≤AWHk*COPARU,并返回步驟3.1;其中,Qτ,2表示溴化鋰機組制冷時在τ時刻的出力,COPARU表示溴化鋰機組的制冷效率,COPARU取1.2; 若AWHk>WHUk,h,結束計算,轉至步驟4;若AWHk≤WHUk,h,令Qτ,2≤AWHk*COPARU,并返回步驟3.1;其中,Qτ,2表示溴化鋰機組制熱時在τ時刻的出力,COPARU表示溴化鋰機組的制熱效率,COPARU取1.2。
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