一种多能互补能源系统的控制方法及相关组件与流程

本发明涉及能源控制领域，特别是涉及一种多能互补能源系统的控制方法及相关组件。

背景技术：

1、多能互补能源系统是一种结合了多种能源供应设备(如风能、太阳能、水能和电能等设备)的系统，通过各个设备互补的方式，为用户提供电、气、热和冷等资源。在实际配置多能互补能源系统时，因为不同能源的投入成本与产出收益之间的比值不同，以及各个设备相互之间存在影响，并且系统在不同工况下的资源需求也会发生变化，使得整个系统的配置优化难度大，难以以合理的成本进行配置。可见，如何使多能互补能源系统合理地工作，保证整个系统的输出可以满足用户需求的前提下还需要保证经济成本不能过高，是目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种多能互补能源系统的控制方法及相关组件，在保证多能互补能源系统的每种输出资源都满足用户需求的前提上，保证每个产能设备都能在合理的约束下运行，提高了多能互补能源系统的经济性和每个产能设备的稳定性。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种多能互补能源系统的控制方法，包括：

3、确定多能互补能源系统的n种输出资源对应的当前需求量，n为不小于2的整数；

4、分别判断n种输出资源的当前产出量是否满足对应的所述当前需求量；

5、若任一为否，确定所述多能互补能源系统中的各个产能设备的输出功率；

6、确定所述多能互补能源系统中的各个储能设备的蓄放能功率；

7、基于各个所述输出功率和各个所述蓄放能功率确定所述多能互补能源系统当前的能流平衡约束条件；

8、基于所述能流平衡约束条件、各个所述产能设备对应的预设运行约束条件、n个所述当前需求量和n个所述当前产出量，共同确定各个所述产能设备的目标输出功率；

9、基于各个所述目标输出功率调整多能互补能源系统中的各个产能设备，以便n种所述输出资源的产出量均满足对应的所述当前需求量。

10、一方面，在基于所述能流平衡约束条件、各个所述产能设备对应的预设运行约束条件、n个所述当前需求量和n个所述当前产出量，共同确定各个所述产能设备的目标输入功率之前，还包括：

11、获取所述多能互补能源系统中的各个产能设备的输入功率；

12、对于任一个所述产能设备，确定所述产能设备的输入功率与输出功率之间的对应关系；

13、确定所述产能设备在所述多能互补能源系统中的正在运行的数量；

14、基于所述数量和所述对应关系确定所述产能设备的最小输入功率和最大输入功率；

15、将所述最小输入功率和所述最大输入功率之间的功率范围作为所述产能设备对应的预设运行约束条件。

16、一方面，基于各个所述输出功率和各个所述蓄放能功率确定所述多能互补能源系统当前的能流平衡约束条件，包括：

17、确定各个所述输出功率与预设购电功率之间的第一和值；

18、确定各个所述蓄放能功率之间的第二和值；

19、将所述第一和值与所述第二和值保证一致作为所述能流平衡约束条件，以便后续基于所述能流平衡约束条件调整各个所述输出功率。

20、一方面，确定所述多能互补能源系统中的各个储能设备的蓄放能功率，包括：

21、对于任一个所述储能设备，均执行以下步骤：

22、确定所述储能设备在当前时刻存储的第一能量；

23、确定所述储能设备在当前时刻的上一时刻存储的第二能量；

24、基于所述上一时刻与所述当前时刻之间的时间间隔、所述第一能量和所述第二能量之间的差值和所述储能设备的预设自损失能量系数，确定所述储能设备的蓄能功率和放能功率；

25、将所述蓄能功率和所述放能功率作为所述储能设备的蓄放能功率。

26、一方面，基于各个所述输出功率和各个所述蓄放能功率确定所述多能互补能源系统当前的能流平衡约束条件，包括：

27、对于任一个所述储能设备，将所述放能功率保持为负且所述蓄能功率保持为正作为所述能流平衡约束条件，以便后续基于所述能流平衡约束条件调整各个所述输出功率。

28、一方面，确定所述多能互补能源系统中的各个产能设备的输出功率，包括：

29、对于任一个所述产能设备，获取所述产能设备的输入功率；

30、将所述输入效率与预设的能源利用系数的乘积作为所述产能设备的输出功率。

31、一方面，在基于所述能流平衡约束条件、各个所述产能设备对应的预设运行约束条件、n个所述当前需求量和n个所述当前产出量，共同确定各个所述产能设备的目标输出功率之前，还包括：

32、确定各个所述产能设备的维护成本、能源消耗成本和环境治理成本；

33、基于各个所述产能设备对应的所述维护成本、所述能源消耗成本和所述环境治理成本确定所述各个所述产能设备的总运行成本；

34、基于所述能流平衡约束条件、各个所述产能设备对应的预设运行约束条件、n个所述当前需求量和n个所述当前产出量，共同确定各个所述产能设备的目标输出功率，包括：

35、基于所述能流平衡约束条件、各个所述产能设备对应的预设运行约束条件、各个所述产能设备的所述总运行成本、n个所述当前需求量和n个所述当前产出量，共同确定各个所述产能设备的目标输出功率。

36、一方面，还包括：

37、在组装所述多能互补能源系统之前，确定各个所述产能设备的购买成本和安装成本；

38、对于任一个所述产能设备，将所述购买成本、所述安装成本、所述维护成本、所述能源消耗成本和所述环境治理成本之间的和作为所述产能设备的总成本；

39、分别确定n种所述输出资源的预设最大产出量；

40、基于n种所述预设最大产出量和各个所述产能设备的总成本确定各个所述产能设备在所述多能互补能源系统中的安装数量；

41、基于各个所述产能设备的安装数量组装所述多能互补能源系统。

42、本技术还提供一种多能互补能源系统的控制装置，包括：

43、存储器，用于存储计算机程序；

44、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述的多能互补能源系统的控制方法的步骤。

45、本技术还提供一种多能互补能源系统，包括多能互补能源系统本体，还包括如上述的多能互补能源系统的控制装置；

46、所述多能互补能源系统本体与所述多能互补能源系统的控制装置连接。

47、本技术的有益效果在于，通过确定多能互补能源系统的多种输出资源对应的当前需求量，分别判断每种输出资源的当前产出量是否满足对应的当前需求量，若有不满足的，则确定多能互补能源系统中的各个产能设备的输出功率和各个储能设备的蓄放能功率，基于各个输出功率和各个蓄放能功率确定多能互补能源系统当前的能流平衡约束条件，基于该条件、各个产能设备的预设运行约束条件、每种资源的当前需求量和每种资源的当前产出量，共同确定各个产能设备的目标输出功率，最后基于各个目标输出功率调整多能互补能源系统中的各个产能设备，以便每种输出资源的产出量均满足对应的当前需求量。通过建立能流平衡约束和运行约束这双重条件，在保证多能互补能源系统的每种输出资源都满足用户需求的前提上，保证每个产能设备都能在合理的约束下运行，提高了多能互补能源系统的经济性和每个产能设备的稳定性。