一种区域综合能源系统平均产电量预测方法和系统与流程

本发明涉及区域综合能源系统规划设计领域，具体涉及一种区域综合能源系统平均产电量预测方法和系统。

背景技术：

在化石能源紧缺、环境污染严重、全球变暖与日俱增的今天，以区域为载体的综合能源系统可提高可再生能源的渗透比率，实现低品位热源和化石能源的梯级高效利用，降低区域内总体能源消耗和单位产值能耗，实现区域内的各种能源资源整合，减少二氧化碳和污染气体的排放。

因此，区域综合能源系统的研究日渐成为国内外学者研究和探索的重点。

现有研究针对区域综合能源系统的运行形态(集中式、分散式和综合式)，区域综合能源系统的规划、设计和运行维护阶段的优化和评价以及综合能源系统的市场形态展开了详细研究。

但是，随着区域综合能源系统的发展，需求方与供应方的互动越来越强烈，在规划设计阶段综合考虑需求方对供应方能源系统的影响，显得越来越重要；

而目前的研究中区域综合能源系统的能源网络规划设计，仅仅以需求方的负荷需求作为参考去预测区域综合能源系统平均产电量，进而基于所述区域综合能源系统平均产电量对区域综合能源系统进行规划设计；并没有考虑到供应方和需求方的互动(或者说需求方的负荷需求响应供应方要求而发生变动)对需求方对预测区域综合能源系统平均产电量的影响，其预测出的区域综合能源系统平均产电量准确性不高，以此为基础的规划出的区域综合能源系统的适应性不强。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种区域综合能源系统平均产电量预测方法，该方法给出了区域综合能源系统在规划设计阶段的平均产电量预测方法，综合考虑需求侧用户能源需求平准化对综合能源系统的平均产电量的影响，提高了综合能源系统的平均产电量预测的准确性，为区域规划者选择生产设备提供评判指标，为区域综合能源系统的建设、运行及维护提供理论保障。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种区域综合能源系统平均产电量预测方法，其改进之处在于，所述方法包括：

根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的负荷需求确定区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量；

根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量预测区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电量。

优选的，所述根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的负荷需求确定区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量之前，还包括：

按下式确定区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的负荷需求

式中，piy为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的预测负荷需求，为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻所属的时段的负荷需求高峰期和负荷需求低谷期的分界点预设值，当时，控制周期第i个时刻处于其所属时段的负荷需求高峰期，否则，控制周期第i个时刻处于其所属时段的负荷需求低谷期，为处于控制周期第i个时刻的所属时段内的负荷需求高峰期的时刻总数，为处于控制周期第i个时刻所属时段内的负荷需求低谷期的时刻总数，为控制周期第i个时刻的所属时段的时刻集合，i∈(1～ψ)，ψ为控制周期的时刻总数，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数。

优选的，所述根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的负荷需求确定区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量，包括：

步骤a:初始化i＝1，s＝1；

步骤b：在第s次迭代期间，将区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的负荷需求以及预先存储的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的产能参考量序列代入预先构建的优化调度模型中，求解所述优化调度模型，获取区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻优化后的产能参考量序列、目标函数值和产电参考量；所述产能参考量序列包括区域综合能源系统中各产电设备的产电参考量、各产热设备的产热参考量和各产冷设备的产冷参考量；所述区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻优化后的产电参考量为该时刻优化后产能参考量序列中各产电设备的产电参考量的加和；

步骤c：根据所述区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻优化后的产能参考量序列，更新所述预先存储的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的产能参考量序列；

步骤d：当i＝ψ时，若在第s次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值满足预设终止条件，则输出第s次迭代期间获取的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的产电参考量；否则，令s＝s+1，并返回步骤b；当i≠ψ时，令i＝i+1，并返回步骤b；

其中，ψ为控制周期的时刻总数，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数；

所述预设终止条件为为第s次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，负荷转移率为ωk时区域综合能源系统在控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，为第s-1次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，σ0为迭代终止阈值，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数。

进一步的，按下式确定预先构建的优化调度模型的目标函数：

fi＝min(fi,e+fi,c+fi,h)

式中，fi为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的目标函数值，fi,e为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电等效标准煤耗，fi,c为区域综合能源系统在控制周期第t时刻的产冷等效标准煤耗，fi,h为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产热等效标准煤耗；

其中，按下式确定区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电等效标准煤耗fi,e：

式中，pr,b为区域综合能源系统中第b个产电设备生产单位电量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统中第b个产电设备在控制周期第i个时刻的产电参考量，为区域综合能源系统中第b个产电设备的产电效率，为区域综合能源系统中第b个产电设备的等值年系数，ivb为区域综合能源系统中第b个产电设备的固定技术水平，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第b个产电设备在控制周期内第σ个时刻的产电参考量，mt,b为区域综合能源系统中第b个产电设备的维护损耗，b∈(1～sb)，sb为区域综合能源系统中产电设备的总数，i,σ∈(1～ψ)，ψ为控制周期的时刻总数；

按下式确定区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产冷等效标准煤耗fi,c：

式中，pr,q为区域综合能源系统中第q个制冷设备生产单位能量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电参考量对应的等效标准煤耗的倒数，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻由燃气制冷的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的燃气制冷效率，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻由电制冷的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的电制冷效率，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的等值年系数，ivq为区域综合能源系统中第q个制冷设备的固定技术水平，mi,q为区域综合能源系统中第q个制冷设备的维护损耗，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第σ个时刻的产冷参考量，q∈(1～sq)，sq为区域区综合能源系统中制冷设备的总数，为区域综合能源系统在控制周期内第i个时刻的产电参考量；

按下式确定区域综合能源系统在控制周期第t时刻的产热等效标准煤耗ft,h：

式中，pr,j为区域综合能源系统中第j个制热设备生产单位能量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻由燃气制热的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备的燃气制热效率，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻由电制热的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备的电制热效率，为区域综合能源系统中第j个制热设备的等值年系数，ivj为区域综合能源系统中第j个制热设备的固定技术水平，mi,j为区域综合能源系统中第j个制热设备的维护损耗，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期内第σ个时刻的产热参考量，j∈(1～sj)，sj为区域综合能源系统中制热设备的总数。

进一步的，所述预先构建的优化调度模型的目标函数的约束条件包括：微电网平衡约束条件、微冷网平衡约束条件、微热网平衡约束条件、chp发电设备出力约束条件、制冷机组出力约束条件和制热机组出力约束条件。

优选的，所述根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量预测区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电量，包括：

根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量，计算区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期的产电参考量平均值；

基于区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期的产电参考量平均值，采用利用回归分析法建立区域综合能源系统的各负荷转移率与其对应的控制周期的产电参考量平均值之间的拟合关系式；

将预设负荷转移率代入所述拟合关系式，预测区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电量。

本发明提供一种区域综合能源系统平均产电量预测系统，其改进之处在于，所述系统包括：

第一确定模块，用于根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的负荷需求确定区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量；

预测模块，用于根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量预测区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电量。

优选的，所述系统还包括初始确定模块，用于

按下式确定区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的负荷需求

式中，piy为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的预测负荷需求，为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻所属的时段的负荷需求高峰期和负荷需求低谷期的分界点预设值，当时，控制周期第i个时刻处于其所属时段的负荷需求高峰期，否则，控制周期第i个时刻处于其所属时段的负荷需求低谷期，为处于控制周期第i个时刻的所属时段内的负荷需求高峰期的时刻总数，为处于控制周期第i个时刻所属时段内的负荷需求低谷期的时刻总数，为控制周期第i个时刻的所属时段的时刻集合，i∈(1～ψ)，ψ为控制周期的时刻总数，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数。

优选的，所述第一确定模块，包括：

初始化单元，用于初始化i＝1，s＝1；

获取单元，用于在第s次迭代期间，将区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的负荷需求以及预先存储的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的产能参考量序列代入预先构建的优化调度模型中，求解所述优化调度模型，获取区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻优化后的产能参考量序列、目标函数值和产电参考量；所述产能参考量序列包括区域综合能源系统中各产电设备的产电参考量、各产热设备的产热参考量和各产冷设备的产冷参考量；所述区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻优化后的产电参考量为该时刻优化后产能参考量序列中各产电设备的产电参考量的加和；

更新单元，用于根据所述区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻优化后的产能参考量序列，更新所述预先存储的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的产能参考量序列；

输出单元，用于当i＝ψ时，若在第s次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值满足预设终止条件，则输出第s次迭代期间获取的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的产电参考量；否则，令s＝s+1，并返回步骤b；当i≠ψ时，令i＝i+1，并返回步骤b；

其中，ψ为控制周期的时刻总数，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数；

所述预设终止条件为为第s次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，负荷转移率为ωk时区域综合能源系统在控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，为第s-1次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，σ0为迭代终止阈值，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数。

进一步的，按下式确定预先构建的优化调度模型的目标函数：

fi＝min(fi,e+fi,c+fi,h)

式中，fi为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的目标函数值，fi,e为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电等效标准煤耗，fi,c为区域综合能源系统在控制周期第t时刻的产冷等效标准煤耗，fi,h为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产热等效标准煤耗；

其中，按下式确定区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电等效标准煤耗fi,e：

式中，pr,b为区域综合能源系统中第b个产电设备生产单位电量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统中第b个产电设备在控制周期第i个时刻的产电参考量，为区域综合能源系统中第b个产电设备的产电效率，为区域综合能源系统中第b个产电设备的等值年系数，ivb为区域综合能源系统中第b个产电设备的固定技术水平，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第b个产电设备在控制周期内第σ个时刻的产电参考量，mt,b为区域综合能源系统中第b个产电设备的维护损耗，b∈(1～sb)，sb为区域综合能源系统中产电设备的总数，i,σ∈(1～ψ)，ψ为控制周期的时刻总数；

按下式确定区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产冷等效标准煤耗fic：

式中，pr,q为区域综合能源系统中第q个制冷设备生产单位能量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电参考量对应的等效标准煤耗的倒数，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻由燃气制冷的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的燃气制冷效率，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻由电制冷的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的电制冷效率，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的等值年系数，ivq为区域综合能源系统中第q个制冷设备的固定技术水平，mi,q为区域综合能源系统中第q个制冷设备的维护损耗，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第σ个时刻的产冷参考量，q∈(1～sq)，sq为区域区综合能源系统中制冷设备的总数，为区域综合能源系统在控制周期内第i个时刻的产电参考量；

按下式确定区域综合能源系统在控制周期第t时刻的产热等效标准煤耗ft,h：

式中，pr,j为区域综合能源系统中第j个制热设备生产单位能量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻由燃气制热的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备的燃气制热效率，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻由电制热的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备的电制热效率，为区域综合能源系统中第j个制热设备的等值年系数，ivj为区域综合能源系统中第j个制热设备的固定技术水平，mi,j为区域综合能源系统中第j个制热设备的维护损耗，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期内第σ个时刻的产热参考量，j∈(1～sj)，sj为区域综合能源系统中制热设备的总数。

进一步的，所述预先构建的优化调度模型的目标函数的约束条件包括：微电网平衡约束条件、微冷网平衡约束条件、微热网平衡约束条件、chp发电设备出力约束条件、制冷机组出力约束条件和制热机组出力约束条件。

优选的，所述预测模块，包括：

计算单元，根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量，计算区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期的产电参考量平均值；

拟合单元，用于基于区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期的产电参考量平均值，采用利用回归分析法建立区域综合能源系统的各负荷转移率与其对应的控制周期的产电参考量平均值之间的拟合关系式；

预测单元，用于将预设负荷转移率代入所述拟合关系式，预测区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电量。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供的技术方案，根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的负荷需求确定区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量；根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量确定区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电预测量；该方案综合考虑需求侧用户负荷需求变化对综合能源系统的平均产电量的影响，提高了综合能源系统的平均产电量预测的准确性，为园区规划者选择生产设备提供评判指标，为园区综合能源系统的建设、运行及维护提供理论保障。

附图说明

图1是一种区域综合能源系统平均产电量预测方法流程图；

图2是本发明实施例中区域综合能源系统的能源网络结构图；

图3是本发明实施例中某区域综合能源系统典型日的初始冷、热、电负荷曲线图；

图4是本发明实施例中某区域综合能源系统典型日在负荷转移率为0时对应的产电、热冷参考量曲线图；

图5是本发明实施例的迭代曲线图；

图6是本发明实施例中某区域综合能源系统在不同负荷转移率下的平均产电量、配置比例和拟合曲线；

图7是本发明实施例中某区域综合能源系统在不同负荷转移率下的平均产冷量和平均产热量；

图8是一种区域综合能源系统平均产电量预测方法系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种区域综合能源系统平均产电量预测方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤101.根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的负荷需求确定区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量；

步骤102.根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量预测区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电量。

具体的，所述步骤101之前，还包括：

按下式确定区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的负荷需求

式中，piy为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的预测负荷需求，为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻所属的时段的负荷需求高峰期和负荷需求低谷期的分界点预设值，当时，控制周期第i个时刻处于其所属时段的负荷需求高峰期，否则，控制周期第i个时刻处于其所属时段的负荷需求低谷期，为处于控制周期第i个时刻的所属时段内的负荷需求高峰期的时刻总数，为处于控制周期第i个时刻所属时段内的负荷需求低谷期的时刻总数，为控制周期第i个时刻的所属时段的时刻集合，i∈(1～ψ)，ψ为控制周期的时刻总数，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数。

在本发明的最佳实施例中，依据能量密集型区域的负荷特征将时段内能源需求划分为谷值期和峰值期，从峰值期转移到谷值期的负荷占时段内总负荷需求的百分比为负荷转移率，通过设置负荷转移率将时段内峰值期的负荷转移至时段内峰谷期，以实现需求方能源需求的平准化，达到削峰填谷的作用；表1给出了不同负荷转移率对应的区域内的最大负荷变化情况，表中显示，当负荷转移率增加时，区域综合能源系统的最大负荷需求先下降后上升，这表明，负荷转移率并不是越大越好，当超过一定限度时会产生新的峰值负荷，从而对供应侧的能源配置起到相反作用。

表1

具体的，所述步骤101，包括：

步骤a:初始化i＝1，s＝1；

步骤b：在第s次迭代期间，将区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的负荷需求以及预先存储的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的产能参考量序列代入预先构建的优化调度模型中，求解所述优化调度模型，获取区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻优化后的产能参考量序列、目标函数值和产电参考量；所述产能参考量序列包括区域综合能源系统中各产电设备的产电参考量、各产热设备的产热参考量和各产冷设备的产冷参考量；所述区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻优化后的产电参考量为该时刻优化后产能参考量序列中各产电设备的产电参考量的加和；

步骤c：根据所述区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻优化后的产能参考量序列，更新所述预先存储的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的产能参考量序列；

步骤d：当i＝ψ时，若在第s次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值满足预设终止条件，则输出第s次迭代期间获取的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的产电参考量；否则，令s＝s+1，并返回步骤b；当i≠ψ时，令i＝i+1，并返回步骤b；

其中，ψ为控制周期的时刻总数，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数；

所述预设终止条件为为第s次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，负荷转移率为ωk时区域综合能源系统在控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，为第s-1次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，σ0为迭代终止阈值，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数。

在本发明的最佳实施例中，初次迭代开始之前，预先存储的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的产能参考量序列中区域综合能源系统的各产电设备的产电参考量、各产热设备的产热参考量和各产冷设备的产冷参考量均为0。

进一步的，按下式确定预先构建的优化调度模型的目标函数：

fi＝min(fi,e+fi,c+fi,h)

式中，fi为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的目标函数值，fi,e为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电等效标准煤耗，fi,c为区域综合能源系统在控制周期第t时刻的产冷等效标准煤耗，fi,h为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产热等效标准煤耗；

其中，按下式确定区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电等效标准煤耗fi,e：

式中，pr,b为区域综合能源系统中第b个产电设备生产单位电量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统中第b个产电设备在控制周期第i个时刻的产电参考量，为区域综合能源系统中第b个产电设备的产电效率，为区域综合能源系统中第b个产电设备的等值年系数，ivb为区域综合能源系统中第b个产电设备的固定技术水平，其数值等于第b个产电设备全年最大容量与第b个产电设备单位价值的乘积，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第b个产电设备在控制周期内第σ个时刻的产电参考量，mt,b为区域综合能源系统中第b个产电设备的维护损耗，b∈(1～sb)，sb为区域综合能源系统中产电设备的总数，i,σ∈(1～ψ)，ψ为控制周期的时刻总数；

按下式确定区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产冷等效标准煤耗fi,c：

式中，pr,q为区域综合能源系统中第q个制冷设备生产单位能量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电参考量对应的等效标准煤耗的倒数，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻由燃气制冷的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的燃气制冷效率，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻由电制冷的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的电制冷效率，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的等值年系数，ivq为区域综合能源系统中第q个制冷设备的固定技术水平，其数值等于第q个制冷设备全年最大容量与第q个制冷设备单位价值的乘积，mi,q为区域综合能源系统中第q个制冷设备的维护损耗，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第σ个时刻的产冷参考量，q∈(1～sq)，sq为区域区综合能源系统中制冷设备的总数，为区域综合能源系统在控制周期内第i个时刻的产电参考量；

按下式确定区域综合能源系统在控制周期第t时刻的产热等效标准煤耗ft,h：

式中，pr，j为区域综合能源系统中第j个制热设备生产单位能量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻由燃气制热的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备的燃气制热效率，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻由电制热的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备的电制热效率，为区域综合能源系统中第j个制热设备的等值年系数，ivj为区域综合能源系统中第j个制热设备的固定技术水平，其数值等于第j个制热设备全年最大容量与第j个制热设备单位价值的乘积，mi,j为区域综合能源系统中第j个制热设备的维护损耗，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期内第σ个时刻的产热参考量，j∈(1～sj)，sj为区域综合能源系统中制热设备的总数。其中，按下式确定区域综合能源系统中第b个产电设备的等值年系数

按下式确定区域综合能源系统中第q个制冷设备的等值年系数

按下式确定区域综合能源系统中第j个制热设备的等值年系数

按下式确定区域综合能源系统中第b个产电设备的维护损耗mi,b：

按下式确定区域综合能源系统中第q个制冷设备的维护损耗mi,q：

按下式确定区域综合能源系统中第j个制热设备的维护损耗mi,j：

式中，r为折现率，为区域综合能源系统中第b个产电设备的生命周期，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的生命周期，为区域综合能源系统中第j个制热设备的生命周期，αb为区域综合能源系统中第b个产电设备的固定维护系数，βb为区域综合能源系统中第b个产电设备的变动维护系数，αq为区域综合能源系统中第q个制冷设备的固定维护系数，βq为区域综合能源系统中第q个制冷设备的变动维护系数，αj为区域综合能源系统中第j个制热设备的固定维护系数，βj为区域综合能源系统中第j个制热设备的变动维护系数。

进一步的，所述预先构建的优化调度模型的目标函数的约束条件包括：微电网平衡约束条件、微冷网平衡约束条件、微热网平衡约束条件、chp发电设备出力约束条件、制冷机组出力约束条件和制热机组出力约束条件。

其中，按下式确定所述微电网平衡约束条件：

式中，为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻其它设备的耗电量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期第i个时刻的耗电量，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻的耗电量；

按下式确定所述微冷网平衡约束条件：

式中，lci为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的冷负荷；

按下式确定所述微热网平衡约束条件：

式中，lhi为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的热负荷；

按下式确定所述chp发电设备出力约束条件：

式中，为区域综合能源系统中chp发电设备t在控制周期第i个时刻的产电参考量，gi,chp(t)为区域综合能源系统中chp发电设备t在控制周期第i个时刻的燃气消耗量，为区域综合能源系统中chp发电设备t产电效率，qrq为燃气地位热值，为区域综合能源系统中chp发电设备t产电量最小限值，为区域综合能源系统中chp发电设备t在控制周期第i个时刻的启停状态，为区域综合能源系统中chp发电设备t产电量最大限值，当时，区域综合能源系统中chp发电设备t在控制周期第i个时刻开启，当时，区域综合能源系统中chp发电设备t在控制周期第i个时刻关闭，t∈(1～st)，st为区域综合能源系统中chp发电设备的总数；

按下式确定所述电制冷机组出力约束条件：

式中，为区域综合能源系统中电制冷设备κ在控制周期第i个时刻的产冷参考量，为区域综合能源系统中电制冷设备κ在控制周期第i个时刻的耗电量，为区域综合能源系统中电制冷设备κ的制冷效率，为区域综合能源系统中电制冷设备κ的产冷量最小限制，为区域综合能源系统中电制冷设备κ的产冷量最大限制，为区域综合能源系统中电制冷设备κ在控制周期第i个时刻的启停状态，当时，区域综合能源系统中电制冷设备κ在控制周期第i个时刻开启，当时，区域综合能源系统中电制冷设备κ在控制周期第i个时刻关闭，κ∈(1～sκ)，sκ为区域综合能源系统中电制冷设备的总数；

按下式确定所述电制热机组出力约束条件：

式中，为区域综合能源系统中电制热设备ξ在控制周期第i个时刻的产热参考量，为区域综合能源系统中电制热设备ξ在控制周期第i个时刻的耗电量，为区域综合能源系统中电制热设备ξ在控制周期第i个时刻的制热效率，为区域综合能源系统中电制热设备的产热量最小限值，为区域综合能源系统中电制热设备ξ在控制周期第i个时刻的启停状态，为区域综合能源系统中电制热设备的产热量最大限值，当时，区域综合能源系统中电制冷设备ξ在控制周期第i个时刻开启，当时，区域综合能源系统中电制冷设备ξ在控制周期第i个时刻关闭，ξ∈(1～sξ)，sξ为区域综合能源系统中电制热设备的总数。

具体的，所述步骤102，包括：

根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量，计算区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期的产电参考量平均值；

基于区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期的产电参考量平均值，采用利用回归分析法建立区域综合能源系统的各负荷转移率与其对应的控制周期的产电参考量平均值之间的拟合关系式；

将预设负荷转移率代入所述拟合关系式，预测区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电量。

在本发明的最佳实施例中，区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期的产电参考量平均值等于区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量的和与控制周期时刻数量的比值。

在本发明的具体实施例中，图2给出了某一区域综合能源系统的能源网络结构图，基于表1中列出的12种不同负荷转移率以及图3所示的某一区域综合能源系统某典型日的初始冷、热、电负荷曲线图，利用预先构建的优化调度模型，求解得到负荷转移率为0时对应的该区域在该典型日各时刻的产电/冷/热参考值，图4中可看出，可以根据典型日各时刻的产电参考值将典型日划分为g段和e段。

图5中显示了确定区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量时的迭代过程，可以看出迭代步数越大迭代曲线越平滑，迭代步数达到一定值后，迭代曲线基本不变化；

图6给出了12种不同负荷转移率情景下的平均产电量(也可以称之为产电技术水平或产电能力)、配置比例和拟合曲线图；配置比例是特定负荷转移率处的最大安装容量与负荷转移率为0处的最大安装容量的比率，其拟合曲线的表达式为：

其中，为某一区域综合能源系统某典型日的平均产电量，tr为负荷转移率，r²为拟合准确度。

由于冷热输送的延迟和衰减效应，需求方的冷热响应很难被量化，因此本方法不考虑需求方的冷热响应。

通过处理12个不同负荷转移率下的区域综合能源系统，得到：1)从初始能源配置的角度来看，随着负荷转移率增加，配置比例从b点下降到a点然后上升到c点。在a点，区域综合能源系统具有最小的装机容量。c点的装机容量高于负荷转移前的装机容量，这意味着过大的负荷转移会产生新的峰值电力需求。2)在附图6中，黑色虚线(原始配置线)上方的负载转移情况不会对初始投资减少产生积极影响。3)从运营的角度来看，一方面，随着区域综合能源系统装机容量的减少，当负荷偏低时，能量转换效率会提高。因此，此时产电技术水平会上升。另一方面，负荷转移是将电力从大电网的峰段转移到谷段。这意味着谷段的电力消耗随着负荷转移率的增加而增加，这导致区域综合能源系统中每日产电技术水平的升高。图中

不同负荷转移率下典型日产热和冷的技术水平如附图7所示(tr指的是负荷转移率)。随着tr的增加，制冷的技术水平变化微乎其微，但制热的技术水平逐渐降低。制热技术水平逐渐降低是由以下渐进关系引起的：1)负荷转移导致谷段用电量增加；2)因此，chp的装机容量和运行时间减少；3)这导致chp提供的免费供热减少；4)最终，制热技术水平逐渐降低。由于chp提供的免费制冷占总制冷的比例较小，因此制冷技术水平的变化很小。

本发明提供一种区域综合能源系统平均产电量预测系统，如图8所示，所述系统包括：

第一确定模块，用于根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的负荷需求确定区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量；

预测模块，用于根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量预测区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电量。

具体的，所述系统还包括初始确定模块，用于

按下式确定区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的负荷需求

式中，piy为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的预测负荷需求，为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻所属的时段的负荷需求高峰期和负荷需求低谷期的分界点预设值，当时，控制周期第i个时刻处于其所属时段的负荷需求高峰期，否则，控制周期第i个时刻处于其所属时段的负荷需求低谷期，为处于控制周期第i个时刻的所属时段内的负荷需求高峰期的时刻总数，为处于控制周期第i个时刻所属时段内的负荷需求低谷期的时刻总数，为控制周期第i个时刻的所属时段的时刻集合，i∈(1～ψ)，ψ为控制周期的时刻总数，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数。

具体的，所述第一确定模块，包括：

初始化单元，用于初始化i＝1，s＝1；

获取单元，用于在第s次迭代期间，将区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的负荷需求以及数据集中预先存储的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的产能参考量序列代入预先构建的优化调度模型中，求解所述优化调度模型，获取区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的目标函数值、产能参考量序列和产电参考量；

替换单元，用于将数据集中预先存储的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的产能参考量序列替换为获取的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内第i个时刻的产能参考量序列；

输出单元，用于当i＝ψ时，若在第s次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值满足预设终止条件，则输出第s次迭代期间获取的区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的产电参考量；否则，令s＝s+1，并返回步骤b；当i≠ψ时，令i＝i+1，并返回步骤b；

其中，所述产能参考量序列由区域综合能源系统中各产电设备的产电参考量、各产热设备的产热参考量和各产冷设备的产冷参考量构成，ψ为控制周期的时刻总数，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数，所述预设终止条件为为第s次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，负荷转移率为ωk时区域综合能源系统在控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，为第s-1次迭代期间区域综合能源系统的负荷转移率为ωk对应的控制周期内各时刻的目标函数值的加和值，σ0为迭代终止阈值，k∈(1～ζ)，ζ为负荷转移率的总数。

进一步的，按下式确定预先构建的优化调度模型的目标函数：

fi＝min(fi,e+fi,c+fi,h)

式中，fi为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的目标函数值，fi,e为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电等效标准煤耗，fi,c为区域综合能源系统在控制周期第t时刻的产冷等效标准煤耗，fi,h为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产热等效标准煤耗；

其中，按下式确定区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电等效标准煤耗fi,e：

式中，pr,b为区域综合能源系统中第b个产电设备生产单位电量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统中第b个产电设备在控制周期第i个时刻的产电参考量，为区域综合能源系统中第b个产电设备的产电效率，为区域综合能源系统中第b个产电设备的等值年系数，ivb为区域综合能源系统中第b个产电设备的固定技术水平，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第b个产电设备在控制周期内第σ个时刻的产电参考量，mt,b为区域综合能源系统中第b个产电设备的维护损耗，b∈(1～sb)，sb为区域综合能源系统中产电设备的总数，i,σ∈(1～ψ)，ψ为控制周期的时刻总数；

按下式确定区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产冷等效标准煤耗fi,c：

式中，pr,q为区域综合能源系统中第q个制冷设备生产单位能量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统在控制周期第i个时刻的产电参考量对应的等效标准煤耗的倒数，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻由燃气制冷的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的燃气制冷效率，为区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第i个时刻由电制冷的产冷参考量，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的电制冷效率，为区域综合能源系统中第q个制冷设备的等值年系数，ivq为区域综合能源系统中第q个制冷设备的固定技术水平，mi,q为区域综合能源系统中第q个制冷设备的维护损耗，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第q个制冷设备在控制周期内第σ个时刻的产冷参考量，q∈(1～sq)，sq为区域区综合能源系统中制冷设备的总数，qi^e为区域综合能源系统在控制周期内第i个时刻的产电参考量；

按下式确定区域综合能源系统在控制周期第t时刻的产热等效标准煤耗ft,h：

式中，pr,j为区域综合能源系统中第j个制热设备生产单位能量所消耗的一次能源的等效标准煤耗，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻由燃气制热的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备的燃气制热效率，为区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期第i个时刻由电制热的产热参考量，为区域综合能源系统中第j个制热设备的电制热效率，为区域综合能源系统中第j个制热设备的等值年系数，ivj为区域综合能源系统中第j个制热设备的固定技术水平，mi,j为区域综合能源系统中第j个制热设备的维护损耗，为数据集中预先存储的区域综合能源系统中第j个制热设备在控制周期内第σ个时刻的产热参考量，j∈(1～sj)，sj为区域综合能源系统中制热设备的总数。

进一步的，所述预先构建的优化调度模型的目标函数的约束条件包括：微电网平衡约束条件、微冷网平衡约束条件、微热网平衡约束条件、chp发电设备出力约束条件、制冷机组出力约束条件和制热机组出力约束条件。

具体的，所述预测模块，包括：

计算单元，用于根据区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期内各时刻的产电参考量，计算区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期的产电参考量平均值；

拟合单元，用于基于区域综合能源系统的各负荷转移率对应的控制周期的产电参考量平均值，采用利用回归分析法建立区域综合能源系统的各负荷转移率与其对应的控制周期的产电参考量平均值之间的拟合关系式；

预测单元，用于将预设负荷转移率代入所述拟合关系式，预测区域综合能源系统的预设负荷转移率对应的控制周期平均产电量。

本发明进一步完善了区域综合能源系统的规划设计，尤其是引入了供应方和需求方在能源配置初期的博弈，使得规划结果更加具有指导价值和意义，使得设计成果更符合工程现实。另外，本发明提升了供应方在控制周期的平均产电预测量(产电能力)的预测准确性，降低了需求方的能源消耗，保证了园区综合能源系统的互通统一。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。