CN109325668A - 能源系统的调控方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能源系统的调控方法和装置，所述方法包括：根据历史数据预测能源系统的输出功率；根据预测的输出功率，对所述能源系统进行调控；其中，所述历史数据包括：历史定期记录的环境状态、所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求。应用本发明，既可以较好的响应末端冷暖需求，又可以对能源站的输出功率进行有效调控实现有序用电。

Description

能源系统的调控方法和装置
技术领域
本发明涉及能源调度技术领域，特别是指一种能源系统的调控方法和装置。
背景技术
能源站的能源系统一般包含地源/水源热泵系统、常规冷水机组系统、冰蓄冷系统和蓄热电锅炉系统等冷/暖生产子系统，以电力作为驱动，产生冷/热供给到末端用户；每个子系统包括数台主机。目前，能源站调控的实现主要基于供、回水温度。以夏天为例，须供给低温冷冻水时：当供、回水温度较高时，则开启更多的主机满足末端的需求；当供、回水温度较低时，则逐渐关闭主机。
传统的能源站的能源系统调控方式是基于工况和供、回水温度实现的，能够较好的响应末端冷暖需求，但是不能对能源站的输出功率进行有效调控，导致能源站不能有效的实现有序用电和需求响应等，难以实现在电力高峰期间减少能源站用电量的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种能源系统的调控方法和装置，既可以较好的响应末端冷暖需求，又可以对能源站的输出功率进行有效调控实现有序用电。
基于上述目的本发明提供一种能源系统的调控方法，包括：
根据历史数据预测能源系统的输出功率；
根据预测的输出功率，对所述能源系统进行调控；
其中，所述历史数据包括：历史定期记录的环境状态、所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求。
其中，所述根据预测的输出功率，对所述能源系统进行调控，具体包括：
根据预测的输出功率，以及所述能源系统中主机的额定功率，确定主机的运行台数；
根据确定的主机的运行台数，以及当前主机的工况，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控。
其中，所述根据历史数据预测能源系统的输出功率，具体包括：
在每个调控周期到达时利用神经网络算法根据历史数据预测能源系统的输出功率。
其中，所述根据预测的输出功率以及所述能源系统中主机的额定功率，确定主机的运行台数，具体为：
根据预测的输出功率与所述能源系统中主机的额定功率之间的比率，计算主机的运行台数。
其中，所述根据确定的主机的运行台数，以及当前主机的工况，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控，具体包括：
当确定的主机的运行台数大于当前运行的主机的台数，则从当前关停的主机中选择相应台数的累计运行时间短的主机进行启动。
进一步，所述根据确定的主机的运行台数，以及当前主机的工况，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控，还包括：
当确定的主机的运行台数小于当前运行的主机的台数，则从当前运行的主机中选择相应台数的累计运行时间长的主机进行关停。
本发明还提供一种能源系统的调控装置，包括：
输出功率预测模块，用于根据历史数据预测能源系统的输出功率；其中，所述历史数据包括：历史定期记录的环境状态、所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求；
调控模块，用于根据预测的输出功率，对所述能源系统进行调控。
本发明的技术方案中，根据历史数据，比如，历史定期记录的环境状态、及所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求等，预测能源系统的输出功率；根据预测的输出功率，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控。由于，可以根据历史统计的用电量的要求的规律来预测输出功率，因此，预测的输出功率反映了有序用电的要求；同时还根据历史环境状态下所述能源系统所耗功率来预测输出功率，因此，预测的输出功率又可以较好的满足对应环境状态下的末端冷暖需求；从而，根据预测的输出功率进行能源系统的调控，就可以既较好的响应末端冷暖需求，又能对能源站的输出功率进行有效调控实现有序用电。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种能源系统的调控方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种能源系统的调控装置内部结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
本发明的技术方案中，根据历史数据，比如，历史定期记录的环境状态、及所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求等，预测能源系统的输出功率；根据预测的输出功率，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控。由于，可以根据历史统计的用电量的要求的规律来预测输出功率，因此，预测的输出功率反映了有序用电的要求；同时还根据历史环境状态下所述能源系统所耗功率来预测输出功率，因此，预测的输出功率又可以较好的满足对应环境状态下的末端冷暖需求；从而，根据预测的输出功率进行能源系统的调控，就可以既较好的响应末端冷暖需求，又能对能源站的输出功率进行有效调控实现有序用电。
下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。
本发明实施例提供的一种能源系统的调控方法流程，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S101：根据历史数据预测能源系统的输出功率。
其中，所述历史数据包括：历史定期记录的环境状态、所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求。例如，历史定期记录的环境状态可以包括环境温度、环境湿度；而历史记录的环境状态下所述能源系统所耗功率，反映了能源系统在历史上随着环境的温湿度的变化为满足末端冷暖需求而实际耗用功率；用电量的要求则反映了有序用电的要求，其包括不同时间段的用电要求，比如，在用电低谷时段的高用电要求，以及在用电高峰时段的低用电要求。
具体地，可以采用多种现有方法根据历史数据预测能源系统的输出功率；较佳地，本步骤中在每个调控周期到达时利用神经网络算法根据历史数据预测能源系统的输出功率。神经网络算法是人工神经网络中的一种监督式的学习算法，具有良好的自组织自学习能力等特点。利用神经网络算法，可以从历史数据中找到能源系统的输出功率与环境状态、用电量的要求之间的内在联系；从而预测出可以较好的满足对应环境状态下的末端冷暖需求，又可以满足有序用电的用电量要求的输出功率。
上述的调控周期可以由本领域技术人员根据经验设置，比如，调控周期为1小时。也就是说，每个小时进行一次输出功率的预测。
步骤S102：根据预测的输出功率，以及所述能源系统中主机的额定功率，确定主机的运行台数。
具体地，可以根据预测的输出功率与所述能源系统中主机的额定功率之间的比率，计算主机的运行台数，从而确定了调度计划。
比如，对于能源系统为供暖/冷的热泵系统：
主机台数＝预测的输出功率(Kw)/单台热泵主机的额定功率(Kw)；
比如，对于能源系统为常规冷水机组系统：
主机台数＝预测的输出功率(Kw)/单台冷水主机的额定功率(Kw)。
步骤S103：对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控。
本步骤中，可以根据确定的主机的运行台数，以及当前主机的工况，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控。
比如，当确定的主机的运行台数大于当前运行的主机的台数，则从当前关停的主机中选择相应台数的累计运行时间短的主机进行启动；当确定的主机的运行台数小于当前运行的主机的台数，则从当前运行的主机中选择相应台数的累计运行时间长的主机进行关停。
例如，确定的主机的运行台数为5，而当前运行的主机的台数为3，则从当前关停的主机中选择2台累计运行时间短的主机进行启动。
也就是说，可以依据以下原则来进行调控：开启主机时选择无故障、运行时间最短的主机，关停主机时选择运行时间最长的主机，以保证主机运行时间均衡。同时，为了防止主机频繁起停，需对比系统的当前工况与将要执行的调度计划：
1)当当前工况与调度计划相同时，保持原有运行主机台数和台号，使得各主机的运行状态连贯不变；
2)当当前工况与调度计划不同时，除关停计划以外的工况，平台不对调度计划中的主机台号做更改。
此外，对于能源系统为蓄冷/热系统的情况，在对主机进行调控时，还可考虑尽量在用电低谷时段进行蓄冷/热：若当前用电量的要求为用电低谷时段的要求，则将所述能源系统中用于蓄冷/热的主机全部开启。
基于上述的方法，本发明实施例提供的一种能源系统的调控装置，内部结构框图，如图2所示，包括：输出功率预测模块201、调控模块202。
输出功率预测模块201用于根据历史数据预测能源系统的输出功率；具体地，输出功率预测模块201可以在每个调控周期到达时利用神经网络算法根据历史数据预测能源系统的输出功率。其中，所述历史数据包括：历史定期记录的环境状态、所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求。
调控模块202用于根据输出功率预测模块201预测的输出功率，对所述能源系统进行调控。具体地，调控模块202可以包括：主机运行计划制定单元211、主机控制单元212。
主机运行计划制定单元211用于根据输出功率预测模块201预测的输出功率以及所述能源系统中主机的额定功率，确定主机的运行台数；
主机控制单元212用于根据主机运行计划制定单元211确定的主机的运行台数，以及当前主机的工况，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控。
具体地，主机控制单元212当确定的主机的运行台数大于当前运行的主机的台数，则从当前关停的主机中选择相应台数的累计运行时间短的主机进行启动；当确定的主机的运行台数小于当前运行的主机的台数，则从当前运行的主机中选择相应台数的累计运行时间长的主机进行关停。
进一步，对于能源系统具体为蓄冷/热系统的情况，主机控制单元212还可用于若当前用电量的要求为用电低谷时段的要求，则将所述能源系统中用于蓄冷/热的主机全部开启。
本发明的技术方案中，根据历史数据，比如，历史定期记录的环境状态、及所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求等，预测能源系统的输出功率；根据预测的输出功率，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控。由于，可以根据历史统计的用电量的要求的规律来预测输出功率，因此，预测的输出功率反映了有序用电的要求；同时还根据历史环境状态下所述能源系统所耗功率来预测输出功率，因此，预测的输出功率又可以较好的满足对应环境状态下的末端冷暖需求；从而，根据预测的输出功率进行能源系统的调控，就可以既较好的响应末端冷暖需求，又能对能源站的输出功率进行有效调控实现有序用电。
本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能源系统的调控方法，其特征在于，包括：
根据历史数据预测能源系统的输出功率；
根据预测的输出功率，对所述能源系统进行调控；
其中，所述历史数据包括：历史定期记录的环境状态、所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预测的输出功率，对所述能源系统进行调控，具体包括：
根据预测的输出功率，以及所述能源系统中主机的额定功率，确定主机的运行台数；
根据确定的主机的运行台数，以及当前主机的工况，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据历史数据预测能源系统的输出功率，具体包括：
在每个调控周期到达时利用神经网络算法根据历史数据预测能源系统的输出功率。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预测的输出功率以及所述能源系统中主机的额定功率，确定主机的运行台数，具体为：
根据预测的输出功率与所述能源系统中主机的额定功率之间的比率，计算主机的运行台数。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据确定的主机的运行台数，以及当前主机的工况，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控，具体包括：
当确定的主机的运行台数大于当前运行的主机的台数，则从当前关停的主机中选择相应台数的累计运行时间短的主机进行启动。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据确定的主机的运行台数，以及当前主机的工况，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控，还包括：
当确定的主机的运行台数小于当前运行的主机的台数，则从当前运行的主机中选择相应台数的累计运行时间长的主机进行关停。
7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述能源系统具体为热泵系统、或常规冷水机组系统。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述能源系统具体为蓄冷/热系统；以及
所述对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控，还包括：
若当前用电量的要求为用电低谷时段的要求，则将所述能源系统中用于蓄冷/热的主机全部开启。
9.一种能源系统的调控装置，其特征在于，包括：
输出功率预测模块，用于根据历史数据预测能源系统的输出功率；其中，所述历史数据包括：历史定期记录的环境状态、所述环境状态下所述能源系统所耗功率、用电量的要求；
调控模块，用于根据预测的输出功率，对所述能源系统进行调控。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调控模块具体包括：
主机运行计划制定单元，用于根据预测的输出功率以及所述能源系统中主机的额定功率，确定主机的运行台数；
主机控制单元，用于根据确定的主机的运行台数，以及当前主机的工况，对所述能源系统中的主机进行启动或关停的调控。
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