一种区域级综合能源系统分区设计方法及系统与流程

文档序号:22087717发布日期:2020-09-01 20:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种区域级综合能源系统分区设计方法,其特征在于,包括:

获取设定区域的负荷侧数据和能源侧数据,对所述数据进行聚类分析,将不同类型的建筑根据其负荷特点进行分类;

基于分类结果,确定供能设备集合,并筛选出每类建筑的备选设备集;

对于每类建筑的每一个备选设备集,以一次能源节约率、年成本节约率和co2减排率加权后的综合指标最高为目标建立多目标优化模型,求取多目标优化结果;进而得到所有备选设备的多目标优化结果;

基于所述多目标优化结果,确定适合该类建筑的最优供能结构,进而确定该设定区域的综合能源系统分区设计方案。

2.如权利要求1所述的一种区域级综合能源系统分区设计方法,其特征在于,获取设定区域的负荷侧数据和能源侧数据,其中,所述负荷侧数据包括:该区域同类型建筑的真实负荷数据,或者通过仿真得到的建筑负荷数据;所述能源侧数据包括该区域的风、光、地热以及其他可利用能源数据。

3.如权利要求1所述的一种区域级综合能源系统分区设计方法,其特征在于,在获取设定区域的负荷侧数据和能源侧数据之后,还包括对所述数据进行预处理的过程,具体包括:

采用回归插补法填补数据集中的缺失值;

对各类负荷侧数据和能源侧数据统一量纲;

对负荷侧数据进行取样,按照不同数据类型构造负荷数据向量;

提取能源侧数据的特征数据作为有效数据,形成能源数据向量。

4.如权利要求1所述的一种区域级综合能源系统分区设计方法,其特征在于,对所述数据进行聚类分析,包括:

基于均方根标准差方法判定最佳聚类数量k;

选择k个点作为初始聚类中心;

将每个点分配到其最近的中心形成k个簇,并重新计算每个簇的中心;重复该过程,直至聚类中心不再发生变化。

5.如权利要求1所述的一种区域级综合能源系统分区设计方法,其特征在于,对所述数据进行聚类分析之后,还包括对聚类结果进行可视化处理的过程,具体包括:

基于聚类结果,绘制出每类负载的中心曲线;

针对负荷侧数据,根据每类负载的中心曲线,分析用能特征;

针对能源侧数据,根据每类曲线的数量和特征,判断可利用价值。

6.如权利要求1所述的一种区域级综合能源系统分区设计方法,其特征在于,基于分类结果,确定供能设备集合,并筛选出每类建筑的备选设备集,具体包括:从供能设备集合中,筛选出每类建筑的备选设备集p={[e1,e2,e3],…,[e2,e3,…,en]},集合p中的每个元素都能组成一套完整的供能结构;其中,供能设备集合为[e1,e2,…,en]。

7.如权利要求1所述的一种区域级综合能源系统分区设计方法,其特征在于,对于每类建筑的每一个备选设备集,以一次能源节约率、年成本节约率和co2减排率加权后的综合指标最高为目标建立多目标优化模型,具体为:

maxv=ω1pesr+ω2acsr+ω3cerr;

其中,0≤ω1,ω2,ω3≤1,ω1+ω2+ω3=1,ω1为节能率权重因子;ω2为年成本回收率权重因子;ω3为co2减排率权重因子;v为综合优化目标。

8.如权利要求7所述的一种区域级综合能源系统分区设计方法,其特征在于,在建筑负荷聚类结果中选取一类的中心点作为多目标优化模型的典型日负荷,采用遗传算法对优化模型求解,得到最优的多目标结果。

9.一种区域级综合能源系统分区设计系统,其特征在于,包括:

数据处理层,所述数据处理层包括:

用于获取设定区域的负荷侧数据和能源侧数据,对所述数据进行聚类分析,将不同类型的建筑根据其负荷特点进行分类的装置;

用于基于分类结果,确定供能设备集合,并筛选出每类建筑的备选设备集的装置;

优化设计层,所述优化设计层包括:

用于对于每类建筑的每一个备选设备集,以一次能源节约率、年成本节约率和co2减排率加权后的综合指标最高为目标建立多目标优化模型,求取多目标优化结果;进而得到所有备选设备的多目标优化结果的装置;

用于基于所述多目标优化结果,确定适合该类建筑的最优供能结构,进而确定该设定区域的综合能源系统分区设计方案的装置。

10.一种终端设备,其包括处理器和计算机可读存储介质,处理器用于实现各指令;计算机可读存储介质用于存储多条指令,其特征在于,所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-8任一项所述的区域级综合能源系统分区设计方法。


技术总结
本发明公开了一种区域级综合能源系统分区设计方法及系统,包括:获取设定区域的负荷侧数据和能源侧数据,对所述数据进行聚类分析,将不同类型的建筑根据其负荷特点进行分类;确定供能设备集合,并筛选出每类建筑的备选设备集;对于每类建筑的每一个备选设备集,以一次能源节约率、年成本节约率和CO2减排率加权后的综合指标最高为目标建立多目标优化模型,求取多目标优化结果;进而得到所有备选设备的多目标优化结果;基于所述多目标优化结果,确定适合该类建筑的最优供能结构,进而确定该设定区域的综合能源系统分区设计方案。本发明按聚类结果对区域内的建筑分区设计供能结构,为区域级综合能源系统的规划提供了一个可行方法。

技术研发人员:孙波;李一鸣;刘澈;张承慧
受保护的技术使用者:山东大学
技术研发日:2020.05.28
技术公布日:2020.09.01
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