考虑多种舒适度的综合能源系统多目标优化方法及系统与流程

本发明涉及综合能源利用，特别涉及一种考虑多种舒适度的综合能源系统多目标优化方法及系统。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、综合能源系统用能种类多、数量大，节能空间广，可以实现多能源子系统的耦合互动，降低对单一能源的供能要求，有效提高可再生能源消纳率，降低单位能耗和碳排放量，提升系统能源利用效率和运行经济性。同时，需求侧管理技术的发展，使用户侧资源参与系统优化调度的需求响应技术逐渐成为研究热点。需求响应技术可以引导用户对能源价格或激励策略做出反应，帮助移峰填谷，降低高峰时段的能源需求，提升系统运行的稳定性。

3、发明人发现，现有的综合能源管理系统，大多只考虑需求响应技术对系统带来的经济性和环保性提升，少部分考虑了舒适度的提升；

4、例如，专利号cn110535128a公开了一种基于用能舒适度的多区域综合能源系统协同调度方法，其基于用能舒适度提高了机组运行的灵活性，充分利用了区域间负荷特性与用能舒适度进行联合调度达到能量管理的目的；再例如，专利号cn110889549b公开了一种考虑人体舒适度的综合能源系统多目标优化调度方法，其在综合能源系统优化调度中考虑用户的舒适度，根据人体对热的感知建立pmv模型，描述用户对供热的感受；

5、目前，在综合能源控制领域，对舒适度的考量主要在于以舒适度作为一定的约束条件，进而结合舒适度要求实现以经济型为目标的综合能源管理，缺乏基于舒适度的用户参与需求响应、室内温度设置和室内百叶窗开合角度的协同控制。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种考虑多种舒适度的综合能源系统多目标优化方法及系统，有效辅助综合能源系统进行合理的优化调度，降低了系统用能消耗，提升了系统运行的经济性、环保性和舒适性，保障了用户的用能权益。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种考虑多种舒适度的综合能源系统多目标优化方法。

4、一种考虑多种舒适度的综合能源系统多目标优化方法，包括以下过程：

5、获取综合能源系统的运行参量数据；

6、根据获取的运行参量数据，以综合能源系统运行成本最小、碳排放量最少和用户舒适度最好为优化目标，得到最优的能源转化设备的出力计划、百叶窗开合角度以及室内设定温度；

7、其中，根据室内热舒适度、采光舒适度和用能舒适度确定用户舒适度。

8、作为本发明第一方面进一步的限定，根据室内热舒适度、采光舒适度和用能舒适度确定用户舒适度，包括：

9、根据层次分析法得到室内热舒适度、采光舒适度和用能舒适度的各自权重，以室内热舒适度、采光舒适度和用能舒适度的加权作为用户舒适度。

10、作为本发明第一方面进一步的限定，以调度周期内能源转化设备的出力计划、室内设置温度和百叶窗开合角度为决策变量，以室内设置温度、百叶窗开合角度为输入值调用建筑负荷模型，得到建筑负荷，进而得到优化调度模型的能源母线平衡约束条件；

11、在满足约束条件的前提下，通过设备出力计划、室内设置温度和百叶窗开合角度计算种群适应度值，经过种群迭代，得到最优决策变量值。

12、作为本发明第一方面更进一步的限定，根据墙体材料、建筑热区设置、屋面采光系数、外遮阳板角度、遮阳系数、窗户大小位置朝向和屋顶材料，构建用能建筑机理模型，其中，建筑机理模型的每个房间为一个热区；

13、根据用能建筑机理模型以及用能典型日的气象条件参数，设置通风条件、人员热辐射和电器热辐射，构建用户用能典型日的建筑负荷模型。

14、本发明第二方面提供了一种考虑多种舒适度的综合能源系统多目标优化系统。

15、一种考虑多种舒适度的综合能源系统多目标优化系统，包括：

16、获取综合能源系统的运行参量数据；

17、根据获取的运行参量数据，以综合能源系统运行成本最小、碳排放量最少和用户舒适度最好为优化目标，得到最优的能源转化设备的出力计划、百叶窗开合角度以及室内设定温度；

18、其中，根据室内热舒适度、采光舒适度和用能舒适度确定用户舒适度。

19、作为本发明第二方面进一步的限定，根据室内热舒适度、采光舒适度和用能舒适度确定用户舒适度，包括：

20、根据层次分析法得到室内热舒适度、采光舒适度和用能舒适度的各自权重，以室内热舒适度、采光舒适度和用能舒适度的加权作为用户舒适度。

21、作为本发明第二方面进一步的限定，以调度周期内能源转化设备的出力计划、室内设置温度和百叶窗开合角度为决策变量，以室内设置温度、百叶窗开合角度为输入值调用建筑负荷模型，得到建筑负荷，进而得到优化调度模型的能源母线平衡约束条件；

22、在满足约束条件的前提下，通过设备出力计划、室内设置温度和百叶窗开合角度计算种群适应度值，经过种群迭代，得到最优决策变量值。

23、作为本发明第二方面更进一步的限定，根据墙体材料、建筑热区设置、屋面采光系数、外遮阳板角度、遮阳系数、窗户大小位置朝向和屋顶材料，构建用能建筑机理模型，其中，建筑机理模型的每个房间为一个热区；

24、根据用能建筑机理模型以及用能典型日的气象条件参数，设置通风条件、人员热辐射和电器热辐射，构建用户用能典型日的建筑负荷模型。

25、本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的考虑多种舒适度的综合能源系统多目标优化方法中的步骤。

26、本发明第四方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第一方面所述的考虑多种舒适度的综合能源系统多目标优化方法中的步骤。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

28、1、本发明根据用能建筑机理模型、气象参数及温度设定要求，搭建了用能典型日的建筑负荷模型，建立了园区综合能源系统优化调度模型，在算法迭代求解过程中，使用设定的决策变量，调用建筑负荷模型，改变了参与系统优化调度的建筑负荷，改变了以往调度模型中负荷设置不准确和无法按需进行更改的问题，实现了建筑构造被动节能与设备运行主动节能的结合。

29、2、本发明建立了包括经济性、环保性、舒适性要求在内的优化调度目标，其中，根据建筑用户的舒适度要求，舒适度目标模型分为用能舒适度、冷热舒适度、采光舒适度，使用层次分析法确定各舒适度的权重占比，用户参与需求响应时会影响用能舒适度，室内温度设置会影响用户冷热舒适度，室内百叶窗开合角度会影响用户采光舒适度，改变了以往综合能源系统中对用户舒适度不重视的问题，体现了以人为本的系统运行理念，切实保障了用户的用能权益。

30、3、本发明建立了百叶窗开合角度与建筑照明负荷、室内设置温度与建筑供冷负荷之间关系方程，根据采光舒适度与冷暖舒适度的目标要求，在算法迭代过程中不断优化，最终得到理想情况下建筑的百叶窗开合角度和室内设置温度，改变以往综合能源系统运行过程中对采光要求不重视的问题，并将采光情况与建筑照明负荷进行链接，增加了建筑被动节能调节手段。

31、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。