一种考虑用户多舒适性的园区综合能源系统容量配置方法
申请人信息
- 申请人:山东建筑大学
- 申请人地址:250100 山东省济南市历城区临港开发区凤鸣路1000号
- 发明人: 山东建筑大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种考虑用户多舒适性的园区综合能源系统容量配置方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311740202.5 |
| 申请日 | 2023/12/18 |
| 公告号 | CN117669982A |
| 公开日 | 2024/3/8 |
| IPC主分类号 | G06Q10/0631 |
| 权利人 | 山东建筑大学 |
| 发明人 | 汪明; 王明远; 王瑞琪; 张宝瑞; 宿柏华; 朱亚伦; 郑学汉; 高鹤 |
| 地址 | 山东省济南市历城区凤鸣路1000号 |
摘要文本
本申请涉及一种考虑用户多舒适性的园区综合能源系统容量配置方法,包括:S1)获取园区历史负荷数据;S2)搭建组合神经网络模型初始化模型;S3)输入数据,获取园区的负荷预测值;S4)构造损失函数;S5)继续对优化特征的决策变量进行优化,获取优化后的组合神经网络模型;S6)获取园区的负荷预测优化值;S7)建立基于能源设备的数学模型;S8)建立综合能源系统容量配置模型;S9)求解综合能源系统容量配置模型;S10)根据决策结果获得园区最优设备容量配置计划;本申请解决了以往能源设备容量配置时忽视用户多样化舒适性需求的问题,以及负荷预测模型结构单一的问题,本申请优化了组合神经网络负荷预测模型,使设备容量配置更能贴合用户需求。 (更多数据,详见专利查询网)
专利主权项内容
1.一种考虑用户多舒适性的园区综合能源系统容量配置方法,其特征在于,包括以下步骤:S1)获取园区历史负荷数据,将所述历史负荷数据细分为照明电负荷、新风电负荷、供热负荷、新风冷负荷、其他冷负荷及其他电负荷,基于细分后的各类负荷数据划分训练集和测试集;S2)搭建组合神经网络模型并基于混沌遗传算法初始化组合神经网络模型,所述组合神经网络模型包括优化特征及长短时记忆神经网络;S3)将训练集和测试集输入组合神经网络模型,获取园区的负荷预测值;S4)将负荷预测值所对应时段的历史负荷数据作为负荷真实值,基于园区负荷预测值和负荷真实值,构造损失函数,所述损失函数如下:
;式中,表示损失函数;表示负荷预测值;表示负荷真实值;LlossYpredictYrealS5)以损失函数作为适应度,继续以混沌遗传算法对优化特征的决策变量进行迭代优化,获取优化后的组合神经网络模型;S6)基于优化后的组合神经网络模型,获取园区的负荷预测优化值;S7)获取综合能源系统中能源设备的运行特性,建立基于能源设备的数学模型,以设备爬坡约束、能量平衡约束以及储能设备约束作为数学模型的约束条件;S8)以综合能源系统容量配置成本、㶲效率以及用户舒适度为指标,建立综合能源系统容量配置模型,所述综合能源系统容量配置模型如下:
;式中,
为园区日运行成本,/>为园区㶲效率;/>为用户舒适度;其中,
;上式中,为综合能源系统在/>时段第/>种能源设备的购买量;/>为综合能源系统/>时段第/>种能源设备的价格;/>为第/>种能源设备在/>时段的出力功率;/>为第/>种能源设备单位出力的运维费用;/>为第/>种能源设备的单位容量安装成本;/>为能源设备/>的容量;/>表示能源设备/>的使用寿命;/>表示贴现率;
;上式中,为输入能量形式的集合;/>为输出能量形式的集合;/>为输入能量形式i所包含的可用能;/>为输出能量形式i所包含的可用能;/>为第i种能量形式的可用能比例;
;上式中,为用户在调度周期内的用能舒适度,/>为时段内室内热舒适度,代表用户在时段内的采光舒适度,/>为用户在时段的供氧舒适度,/>、/>、/>、分别为用能舒适度权重配比、热舒适度权重配比、采光舒适度权重配比、供养舒适度的权重配比,/>、/>、/>、/>通过熵权法计算;ttt其中,用户舒适度由舒适度控制参数决定,所述舒适度控制参数包括用户的需求响应量、室内温度设置、室内遮阳帘开度以及室内新风量;用户的需求响应影响用能舒适度,室内温度设置影响热舒适度,室内遮阳帘开度影响采光舒适度,室内新风量影响供氧舒适度;S9)采用多目标蜣螂优化算法求解综合能源系统容量配置模型,以能源设备的容量配置范围及S8)中各舒适度的调节参数为决策变量,获取三维Pareto解集;S10)使用TOPSIS法对三维Pareto解集进行决策,根据决策结果获得园区最优设备容量配置计划,所述容量配置计划包括各能源设备的容量配置情况、用户参与需求响应量、室内遮阳帘开度、室内设置温度以及室内新风量。