(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111485285.9 (22)申请日 2021.12.07 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 310014 浙江省杭州市下城区朝晖八 区华电弄 1号 申请人 国网浙江省电力有限公司 (72)发明人 倪筹帷　赵波　胡学俊　张雪松　 马瑜涵　陈哲　 (74)专利代理 机构 浙江翔隆专利事务所(普通 合伙) 33206 代理人 许守金　张建青 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于热负荷建模的综合能源优化调度 方法以及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于热负荷建模的综合 能源优化调度方法以及系统， 属于综合能源优化 技术领域。 本发 明的一种基于热负荷建模的综合 能源优化调度方法， 建立精确的建筑内热负荷计 算模型， 并考虑用户舒适度温度范围内的温度容 忍度， 设定对应的热负荷变化限度。 将其作为约 束， 带入系统其他部分的约束方程， 以日运行成 本最小为目标函数， 通过求解器计算优化结果， 并在优化完成后进行温度越线校验， 若不满足要 求则进行双层循环迭代， 直到达成在温度容忍度 限度内的系统经济性最优后， 确定系统中各个设 备的调度计划与系统运行状态。 本发 明的建筑内 热负荷计算模 型误差较小， 能够保证较高的精准 性， 并且复杂性较低， 计算速度较高且收敛性较 好。 权利要求书5页 说明书14页 附图4页 CN 114154882 A 2022.03.08 CN 114154882 A 1.一种基于热负荷建模的综合能源 优化调度方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 第一步， 分析建筑各种主要的影响因素， 根据热力学定律， 建立建筑内热负荷计算模 型； 第二步， 根据第 一步中的建筑内热负荷计算模型， 在用户给定温度计划表的情况下， 考 虑用户舒 适度温度范围内的温度容忍度， 设定对应的热负荷变化限度； 第三步， 将第 二步中的温度容忍度以及热负荷变化限度作为约束， 带入约束方程中， 以 日运行成本最小为目标函数， 通过求 解器计算优化结果； 第四步， 在优化完成后， 将第 三步中的优化结果进行温度越线校验， 若不满足要求则进 行双层循环迭代， 直到达成在温度容忍度限度内的系统经济性最优后， 确定系统中各个设 备供能的调度计划以及系统运行状态。 2.如权利要求1所述的一种基于热负荷建模的综合能源 优化调度方法， 其特 征在于， 所述第一步中， 建筑内热负荷计算模型根据详细 建筑因数以及建筑内用户需求平均温 度计划表 建立园区内单体建筑内热负荷QHload在不同温度计划表变化曲线下t时刻的 简化差分公式， 其计算公式如下： 式(1)中， Swall为墙体等效投影面积， Swin为窗体等效投影面积， Sroof为屋顶等效投影面 积， Sfloor为等效地板传热投影面积， C为空气比热容， ρ 为空气密度， Kh为海拔修正系数， Ka为 经纬度变化修正系数， Kd为建筑迎光朝向修正系数， W为太阳常数， n为建筑内具有散热设备 数量， 为所有设备的散热负荷。 3.如权利要求2所述的一种基于热负荷建模的综合能源 优化调度方法， 其特 征在于， 所述详细建筑因数包括： 建筑内部空间对热负荷影响、 基础日照曲线、 建筑外立面材质 与布局、 天气因数、 建筑内部设备散热； 建筑内部空间对热负荷影响分为建筑面积S影响、 层高h影响、 楼层数n影响、 空间分割 计划影响， 其对建筑的总体热负荷、 蓄热 特性和内部热辐射传导过程产生影响； 将建筑内温度主要分为底部温度 主体平均温度 和顶部温度 分 别对应屋顶， 墙 体与窗体和地板的传热 过程； 所述基础日照曲线的确定方法如下： 通过海拔修正系数Kh、 经纬度变化修正系数Ka、 建筑迎光朝向修正系数Kd、 太阳常数W， 得到单位建筑外表面 面积受到的基础日照影响热辐射负荷为Kh·Kd·Ka·W；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114154882 A 2建筑外立面材质与布局等效于墙体传热系 数Kwall、 屋顶传热系 数Kroof和地热传热系 数 Kfloor、 窗体传热系数 Kwin； 天气因数的确定方法如下： 通过引入气象历史数据， 将各种天气因数等效为大气综合通过率P， 来模拟仿真中可能 出现的各种天气情况,以帮助热负荷计算进行修 正； 气象历史数据包括每 个关键要素的小时或亚小时数据； 所述关键要素包括地热温度、 干球温度、 露点温度、 相对湿度、 气压、 直接正常辐射、 漫 反射； 建筑内部设备散热的确定方法如下： 随着建筑的使用功能不同， 建筑内部的设备运行过程中散热会与空气产生热交换而影 响建筑内温度， 建筑内具有散热设备数量为n， 各设备历史测量散热量记为 则所有 设备的散热负荷记作 4.如权利要求1所述的一种基于热负荷建模的综合能源 优化调度方法， 其特 征在于， 所述第二 步， 温度容忍度的迭代修 正方法如下： 步骤1， 获得用户容忍度约束， 各个建筑的平均设定温度值为 用户容忍温度 偏差范围 为 则可确定相对应的t时刻各建筑的热负荷上下限分别为 同时， 一天内所有建 筑的热负荷容忍变化限度为QDR， 在t时刻建筑N 所在的节点n处受到温度容忍度约束如式(2) 所示： 步骤2， 进行温度越线迭代修正， 在每次迭代后对建筑内温度是否越线进行验算， 以保 证优化调度结果中的建筑内温度变化满足用户舒 适性需求。 5.如权利要求1所述的一种基于热负荷建模的综合能源 优化调度方法， 其特 征在于， 所述第四步， 各个设备供能能力不同， 并受到结构限制， 对各个设备的供能能力进行建 模， 得到能反应各个设备和网络特征 的约束方程， 其包括电能转换模型、 电热转换模型、 电 气转换模型、 电冷转换模型、 气热转换模型、 供能总线和热 管网模型。 6.如权利要求5所述的一种基于热负荷建模的综合能源 优化调度方法， 其特 征在于， 所述电能转换模型， 用于对光伏设备、 风机设备、 蓄电池储能设备进行建模， 其相对应 的约束包括了电能平衡约束， 设备状态上下限约束和储能上下限约束， 具体的计算公式如 下： 式(3)中， 分别为t时刻向电网购电、 售电功率， 分别为t时刻光伏权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114154882 A 3