分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。該設(shè)計(jì)方法包括：獲取分布式能源系統(tǒng)的全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息；獲取分布式能源系統(tǒng)的可利用能源類型及資源量；在全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息、可利用能源類型及資源量的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備選型優(yōu)化計(jì)算，得到構(gòu)成該分布式能源系統(tǒng)的設(shè)備類型及其功率。本發(fā)明專利技術(shù)中，根據(jù)全年逐時(shí)負(fù)荷情況及資源可利用情況采用優(yōu)化算法對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行選型，解決了能源系統(tǒng)選型規(guī)模偏大的問題，減小了設(shè)備選型，從而減小了系統(tǒng)投資。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及能源綜合利用
，尤其涉及一種。
技術(shù)介紹
在世界飽受能源緊缺問題困擾的情況下，分布式能源逐漸展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)越性。分布式能源系統(tǒng)是指分布在需求側(cè)的能源階梯利用以及資源綜合利用，以及資源綜合利用和可再生能源設(shè)施，在需求和資源現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)用戶對(duì)各種能源的不同需求，實(shí)現(xiàn)溫度對(duì)口梯級(jí)供能，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實(shí)現(xiàn)能源利用效能的最優(yōu)化。現(xiàn)有通常采用度日法、滿負(fù)荷系數(shù)法等靜態(tài)模擬方法計(jì)算能源系統(tǒng)負(fù)荷，然后按照計(jì)算得到的負(fù)荷上限再加入一定安全余量人工選取能源設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析時(shí)也只是對(duì)能源價(jià)格按照單一標(biāo)準(zhǔn)或平均水平進(jìn)行計(jì)算。上述設(shè)計(jì)方法存在選取的能源系統(tǒng)規(guī)模偏大，造成能源系統(tǒng)長(zhǎng)期不能在額定負(fù)荷下運(yùn)行甚至設(shè)備閑置，系統(tǒng)效率低下的技術(shù)缺陷。同時(shí)，上述設(shè)計(jì)方法只是按照不同類型建筑的設(shè)計(jì)指標(biāo)計(jì)算建筑負(fù)荷，然后對(duì)計(jì)算得到的建筑負(fù)荷上限進(jìn)行累加得到能源系統(tǒng)負(fù)荷。這種方法沒有考慮時(shí)間等因素對(duì)負(fù)荷的影響，不能反映熱電冷負(fù)荷間的相互作用與聯(lián)系O
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
(一 )要解決的技術(shù)問題針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述一個(gè)或多個(gè)問題，本專利技術(shù)提出一種基于動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測(cè)的，以提高能源的利用效率，降低成本。( 二 )技術(shù)方案根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種。該方法包括:獲取分布式能源系統(tǒng)的全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息；獲取分布式能源系統(tǒng)的可利用能源類型及資源量；在全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息、可利用能源類型及資源量的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備選型優(yōu)化計(jì)算，得到構(gòu)成該分布式能源系統(tǒng)的設(shè)備類型及其功率。優(yōu)選地，本專利技術(shù)中，獲取分布式能源系統(tǒng)的全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息的步驟包括:根據(jù)輸入的建筑類型、建筑面積及建筑所屬城市氣象資料，對(duì)需要分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行供能的所有建筑的能耗分別進(jìn)行全年能耗分時(shí)預(yù)測(cè)；將需要分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行供能的所有建筑的能耗進(jìn)行逐時(shí)加和，獲取分布式能源系統(tǒng)的全年能耗分時(shí)負(fù)荷Ih息。優(yōu)選地，本專利技術(shù)中，在全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息、可利用能源類型及資源量的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備選型優(yōu)化計(jì)算的步驟包括:由可利用資源類型確定待用能源設(shè)備類型；由待用能源設(shè)備類型，調(diào)用待用能源設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備模型，建立待用設(shè)備實(shí)例；接收待用能源設(shè)備的額定參數(shù)，并將額定參數(shù)代入待用設(shè)備實(shí)例；調(diào)用全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息、可利用資源類型及資源量、待用設(shè)備實(shí)例建立設(shè)備選型優(yōu)化模型；求解設(shè)備選型優(yōu)化模型，得到構(gòu)成該分布式能源系統(tǒng)的設(shè)備類型及其功率。(三)有益效果由上述技術(shù)方案可知，本專利技術(shù)具有更高的能源利用效率及更佳的性能價(jià)格比，具體來講:1、本專利技術(shù)根據(jù)全年逐時(shí)負(fù)荷情況及資源可利用情況采用優(yōu)化算法對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行選型(設(shè)備類型及其功率)，解決了能源系統(tǒng)選型規(guī)模偏大的問題，減小了設(shè)備選型，從而減小了系統(tǒng)投資；2、本專利技術(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行建筑動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，節(jié)約了能源，從而使分布式能源系統(tǒng)具有更高的能源利用效率；3、本專利技術(shù)對(duì)智能設(shè)備選型得到的分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行方案優(yōu)化計(jì)算，提高了系統(tǒng)利用率，從而節(jié)約了能源費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用；4、本專利技術(shù)依據(jù)建筑系統(tǒng)動(dòng)態(tài)負(fù)荷以及優(yōu)化后的運(yùn)行方案對(duì)能源系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，從而使客戶能夠?qū)Ψ植际较到y(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)情況有客觀的了解；并且，本方法依據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果自動(dòng)或人工進(jìn)行優(yōu)化能源系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步提高效率。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例的流程圖；圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例在負(fù)荷分析、資源分析的基礎(chǔ)上對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行智能優(yōu)化設(shè)計(jì)的流程圖。具體實(shí)施例方式為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步詳細(xì)說明。雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于所述值。圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例的流程圖。如圖1所示，本實(shí)施例設(shè)計(jì)方法包括:步驟S102，根據(jù)的輸入的建筑類型、建筑面積及所在城市對(duì)所有建筑進(jìn)行全年能耗分時(shí)預(yù)測(cè)，將該分布式能源系統(tǒng)供能的所有建筑的能耗進(jìn)行逐時(shí)加和即可得到分布式能源系統(tǒng)的全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息；步驟S104，在進(jìn)行負(fù)荷分析的同時(shí)對(duì)該分布式能源系統(tǒng)所在區(qū)域進(jìn)行資源分析，得出可利用能源的類型及資源量；步驟S106，在負(fù)荷分析、資源分析的基礎(chǔ)上對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備選型優(yōu)化計(jì)算，得到組成該分布式能源系統(tǒng)的設(shè)備類型及其功率；步驟S108，對(duì)該分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行方案進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，優(yōu)化結(jié)果為該分布式能源系統(tǒng)各個(gè)組成設(shè)備的全年分時(shí)運(yùn)行情況；步驟S110，給出該分布式能源系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；步驟S112，判斷上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是否滿足客戶需求？如果是，則執(zhí)行步驟S114 ;如果得到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不能滿足客戶需求，則重新執(zhí)行步驟S106 ；步驟S114，該分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作完成。本實(shí)施例提出的基于動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測(cè)的，通過對(duì)建筑能耗負(fù)荷進(jìn)行全年逐時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算得到逐時(shí)負(fù)荷情況，然后根據(jù)全年逐時(shí)負(fù)荷情況及資源可利用情況采用優(yōu)化算法對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行智能設(shè)備選型(設(shè)備類型及其功率)，從而在一定程度上解決了能源系統(tǒng)選型規(guī)模偏大的問題。此外，本專利技術(shù)還可以根據(jù)全年分時(shí)負(fù)荷信息及資源可利用情況進(jìn)行運(yùn)行方案優(yōu)化計(jì)算從而得到分布式能源系統(tǒng)全年分時(shí)運(yùn)行策略及系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可以為客戶提供設(shè)計(jì)方案、負(fù)荷分析、運(yùn)行方案、評(píng)估結(jié)果等資料，從而使設(shè)計(jì)人員對(duì)各個(gè)設(shè)備的全年使用情況及系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)有了更為清晰的認(rèn)識(shí)。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，上述實(shí)施例僅為本專利技術(shù)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。對(duì)于具體用戶需求來講，如果用戶只需要得到設(shè)備選型及其功率，則其可以只運(yùn)行至步驟S106即可；而如果用戶需要得到進(jìn)一步的系統(tǒng)全年優(yōu)化運(yùn)行方案，則需要運(yùn)行至步驟S108 ;而如果用戶想要得到相應(yīng)的運(yùn)行指標(biāo)，則需要運(yùn)行至步驟S110。同理，各步驟之間的執(zhí)行順序也可以靈活調(diào)整，例如，步驟S104和步驟S102也可以同時(shí)執(zhí)行，或步驟S104在步驟S102之前執(zhí)行，同樣可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有步驟相同的技術(shù)效果。以下對(duì)本專利技術(shù)各步驟分別進(jìn)行詳細(xì)說明。上述步驟S102中進(jìn)行建筑能耗動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)時(shí)，要對(duì)建筑負(fù)荷進(jìn)行365天逐時(shí)動(dòng)態(tài)計(jì)算得到全年負(fù)荷情況，計(jì)算時(shí)需要輸入建筑所屬城市、建筑類型(如民用建筑、酒店、商場(chǎng)等)、單層面積、層數(shù)等資料。本方法根據(jù)建筑所屬城市查詢氣象數(shù)據(jù)庫(kù)可以得到建筑的氣象資料，根據(jù)建筑類型可以得到建筑負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)、人員密度、照明密度、設(shè)備密度等信息，具體計(jì)算時(shí)可以采用以下兩種方法:1、利用已有的Dest、Energy Plus或D0E2等商業(yè)建筑模擬軟件，計(jì)算時(shí)，建立設(shè)定單層面積、設(shè)定層數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)建筑，根據(jù)其建筑類型及所屬城市計(jì)算全年動(dòng)態(tài)冷熱負(fù)荷；2、采用經(jīng)驗(yàn)公式回歸歷史數(shù)據(jù)，將給定建筑的冷熱電負(fù)荷簡(jiǎn)化為外界環(huán)境溫度、濕度、光照以及人員活動(dòng)規(guī)律等的數(shù)學(xué)函數(shù)qh,i = α、-^+土屮^其中^為環(huán)境溫度，twi為室內(nèi)設(shè)定溫度，qi,h為單位建筑面積建筑物內(nèi)部得熱(包括炊事、照明、家電和人體散熱)，α為計(jì)算系數(shù)，其中，a、qi,h與建筑類型有關(guān)，然后根據(jù)建筑面積得到單棟建筑的全年動(dòng)態(tài)負(fù)荷，最后再 對(duì)區(qū)域所有建筑能耗動(dòng)態(tài)負(fù)荷進(jìn)行逐時(shí)累加。上述步驟S104中對(duì)分布式能源系統(tǒng)所在區(qū)域進(jìn)行資源分析時(shí)，需要確定分布式能源系統(tǒng)所在區(qū)域的可利用資源類型及資源量，資源分析為后續(xù)的設(shè)備選型提供依據(jù)。區(qū)域可利用資源一般本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，包括：獲取所述分布式能源系統(tǒng)的全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息；獲取所述分布式能源系統(tǒng)的可利用能源類型及資源量；在所述全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息、可利用能源類型及資源量的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備選型優(yōu)化計(jì)算，得到構(gòu)成該分布式能源系統(tǒng)的設(shè)備類型及其功率。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，包括: 獲取所述分布式能源系統(tǒng)的全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息；獲取所述分布式能源系統(tǒng)的可利用能源類型及資源量； 在所述全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息、可利用能源類型及資源量的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備選型優(yōu)化計(jì)算，得到構(gòu)成該分布式能源系統(tǒng)的設(shè)備類型及其功率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述獲取分布式能源系統(tǒng)的全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息的步驟包括: 根據(jù)輸入的建筑類型、建筑面積及建筑所屬城市氣象資料，對(duì)需要所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行供能的所有建筑的能耗分別進(jìn)行全年能耗分時(shí)預(yù)測(cè)； 將需要所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行供能的所有建筑的能耗進(jìn)行逐時(shí)加和，獲取所述分布式能源系統(tǒng)的全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述在全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息、可利用能源類型及資源量的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備選型優(yōu)化計(jì)算，得到構(gòu)成該分布式能源系統(tǒng)的設(shè)備類型及其功率的步驟包括: 由可利用資源類型確定待用能源設(shè)備類型； 由待用能源設(shè)備類型，調(diào)用所述待用能源設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備模型，建立待用設(shè)備實(shí)例； 接收所述待用能源設(shè)備的額定參數(shù)，并將所述額定參數(shù)代入所述待用設(shè)備實(shí)例； 調(diào)用全年能耗分時(shí)負(fù)荷信息、可利用資源類型及資源量、待用設(shè)備實(shí)例建立設(shè)備選型優(yōu)化模型； 求解所述設(shè)備選型優(yōu)化模型，得到構(gòu)成該分布式能源系統(tǒng)的設(shè)備類型及其功率。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述待用設(shè)備實(shí)例為以下實(shí)例中的一種:輸入輸出能量關(guān)系實(shí)例，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用與設(shè)備負(fù)荷關(guān)系實(shí)例，設(shè)備功率價(jià)格關(guān)系實(shí)例或設(shè)備能源輸入與污染物排放關(guān)系實(shí)例。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述設(shè)備選型優(yōu)化模型包括:內(nèi)層優(yōu)化子模型； 所述內(nèi)層優(yōu)化子模型調(diào)用設(shè)備實(shí)例來建立優(yōu)化變量與目標(biāo)函數(shù)及約束條件之間的關(guān)系；其中，所述優(yōu)化變量為各設(shè)備能源消耗量，所述目標(biāo)函數(shù)為逐時(shí)運(yùn)行費(fèi)用最少，所述約束條件為分布式能源系統(tǒng)的輸出應(yīng)該滿足熱平衡、冷平衡、電力以及設(shè)備要求。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述智能設(shè)備選型優(yōu)化模型還包括:外層優(yōu)化子模型； 所述外層優(yōu)化子模型調(diào)用設(shè)備實(shí)例來建立優(yōu)化變量與目標(biāo)函數(shù)及約束條件之間的關(guān)系；其中，所述優(yōu)化變量為設(shè)備的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張凡，李俊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：新奧科技發(fā)展有限公司，新奧能源服務(wù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：