CN109687428A - 基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统及方法，目前，分布式能源站的运行优化调整基本是经济性为原则，难以准确满足用户负荷与多能互补供能系统之间的耦合。本发明包括多目标综合分析系统、环境预测系统、优化调整系统和输出指导系统；多目标综合分析系统包括子目标分析系统、目标分析系统和多目标综合评价系统；多目标综合分析系统和环境预测系统均与优化调整系统连接，优化调整系统与输出指导系统连接。本发明通过层次分析法，将能效性、能质性、环境性、可靠性、经济性、绿色性等多目标综合评价分析，基于Q在线深度学习理论，实现多能互补综合供能系统多目标的合一性，综合提升系统优化运行。

Description

基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系 统及方法

技术领域

本发明属于多能互补分布式能源领域，具体涉及一种基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统及方法。

背景技术

针对外界环境变化实施调整多能互补综合供能系统各个供能子单元运行状态调整对系统智能化运行有重大影响，如申请号为201611261524.1的中国专利。但是以经济性作为调整系统运行的判别方法有失偏颇，以供能的稳定、经济、高效、清洁等多目标综合调整系统运行状态是未来发展的主流方向，目前仍难以做到。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统及方法，用于提升系统运行调整的准确性和实用性。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统，包括多目标综合分析系统、环境预测系统、优化调整系统和输出指导系统；所述多目标综合分析系统包括子目标分析系统、目标分析系统和多目标综合评价系统，所述子目标分析系统设置多个，所述目标分析系统设置数个，所述多个子目标分析系统分别与数个目标分析系统连接；所述多目标综合分析系统和环境预测系统均与优化调整系统连接，所述优化调整系统与输出指导系统连接。

进一步而言，所述环境预测系统包括环境监测及负荷预测设备，所述多目标综合分析系统包括多目标综合评价设备，所述优化调整系统包括优化调整设备，所述输出指导系统包括燃气分布式设备、光伏设备、风电设备、地源热泵设备、蓄能设备、电网设备和其他供能设备；用户负荷端与环境监测及负荷预测设备连接，所述环境监测及负荷预测设备与多目标综合评价设备连接，所述多目标综合评价设备与优化调整设备连接；所述优化调整设备分别与燃气分布式设备、光伏设备、风电设备、地源热泵设备、蓄能设备、电网设备、其他供能设备连接，所述燃气分布式设备、光伏设备、风电设备、地源热泵设备、蓄能设备、电网设备和其他供能设备均与用户负荷端连接。

进一步而言，所述多个子目标分析系统并联布置。

进一步而言，所述数个目标分析系统并联布置。由各目标中的子目标汇总得到目标值，由各目标值得到多目标综合评价值。

基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统的控制方法如下：

（1）确定目标分析系统中各评价目标A₁、A₂，…，A_q；

（2）确定各评价目标A₁、A₂，…，A_q在目标分析系统中的分值，按照A₁≥A₂≥…≥A_q顺序排列；

（3）分别确定评价目标A₁、A₂，…，A_q各子目标A₁₁、A₁₂、…、A_1r，A₂₁、…、A_2t，A_q1、…、A_ql；

（4）确定各子目标在各对应子目标分析系统中的分值，按照A₁₁≥A₁₂≥…≥A_1r、A₂₁≥A₂₂…≥A_2t、A_q1≥A_q2…≥A_ql顺序排列；

（5）实时收集用户负荷端的运行实际值，确定供能系统实时多目标综合评价P值；

（6）通过环境监测及负荷预测设备确定未来t时刻的日照强度、风力、温度环境值及冷、热、电负荷；

（7）进行未来t时刻运行状态调整预测，以当前运行的实时状态为基准；

（8）设定各子目标参数调整最大次数n，n＞1；

（9）按顺序依次调整，依次评估Pt值；

（10）设定δ值，δ为正值，作为调整评判；若Pt_i-Pt_i-1＞δ，表明从第i-1步到第i步相关参数调整方向是正向的，第i+1步保持同趋势调整；若Pt_i-Pt_i-1＜-δ，表明从第i-1步到第i步相关参数调整方向是负向的，第i+1步保持反趋势调整；若|Pt_i-Pt_i-1|＜δ，表明从第i-1步到第i步，P值基本不变化，参数调整结束；

（11）确定Ptmax，确定t时刻的系统运行状态；

（12）指导t时刻各系统按照预测Ptmax状态运行。

（13）收集用户负荷端信息并反馈。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、综合考虑系统清洁、高效、经济、稳定等多种调节指标，实现运行综合优化运行调整；

2、优化了系统算法，减少运算工作量。

附图说明

图1是本发明实施例中的整体结构示意图。

图2是本发明实施例中的流程示意图。

图3是本发明实施例中的流程示意图。

图中：环境监测及负荷预测设备1、多目标综合评价设备2、优化调整设备3、燃气分布式设备4、光伏设备5、风电设备6、地源热泵设备7、蓄能设备8、电网设备9、其他供能设备10、用户负荷端11。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3，一种基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统，包括多目标综合分析系统、环境预测系统、优化调整系统和输出指导系统；多目标综合分析系统包括子目标分析系统、目标分析系统和多目标综合评价系统，子目标分析系统设置多个，目标分析系统设置数个，多个子目标分析系统分别与数个目标分析系统连接；多目标综合分析系统和环境预测系统均与优化调整系统连接，优化调整系统与输出指导系统连接。

本实施例中，环境预测系统包括环境监测及负荷预测设备1，多目标综合分析系统包括多目标综合评价设备2，优化调整系统包括优化调整设备3，输出指导系统包括燃气分布式设备4、光伏设备5、风电设备6、地源热泵设备7、蓄能设备8、电网设备9和其他供能设备10；用户负荷端11与环境监测及负荷预测设备1连接，环境监测及负荷预测设备1与多目标综合评价设备2连接，多目标综合评价设备2与优化调整设备3连接；优化调整设备3分别与燃气分布式设备4、光伏设备5、风电设备6、地源热泵设备7、蓄能设备8、电网设备9、其他供能设备10连接，燃气分布式设备4、光伏设备5、风电设备6、地源热泵设备7、蓄能设备8、电网设备9和其他供能设备10均与用户负荷端11连接。

本实施例中，多个子目标分析系统并联布置。

本实施例中，数个目标分析系统并联布置。

基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统的控制方法如下：

（1）确定目标分析系统中各评价目标A₁、A₂，…，A_q；

（2）确定各评价目标A₁、A₂，…，A_q在目标分析系统中的分值，按照A₁≥A₂≥…≥A_q顺序排列；

（3）分别确定评价目标A₁、A₂，…，A_q各子目标A₁₁、A₁₂、…、A_1r，A₂₁、…、A_2t，A_q1、…、A_ql；

（4）确定各子目标在各对应子目标分析系统中的分值，按照A₁₁≥A₁₂≥…≥A_1r、A₂₁≥A₂₂…≥A_2t、A_q1≥A_q2…≥A_ql顺序排列；

（5）实时收集用户负荷端11的运行实际值，确定供能系统实时多目标综合评价P值；

（6）通过环境监测及负荷预测设备1确定未来t时刻的日照强度、风力、温度环境值及冷、热、电负荷；

（7）进行未来t时刻运行状态调整预测，以当前运行的实时状态为基准；

（8）设定各子目标参数调整最大次数n，n＞1；

（9）按顺序依次调整，依次评估Pt值；

（10）设定δ值，δ为正值，作为调整评判；若Pt_i-Pt_i-1＞δ，表明从第i-1步到第i步相关参数调整方向是正向的，第i+1步保持同趋势调整；若Pt_i-Pt_i-1＜-δ，表明从第i-1步到第i步相关参数调整方向是负向的，第i+1步保持反趋势调整；若|Pt_i-Pt_i-1|＜δ，表明从第i-1步到第i步，P值基本不变化，参数调整结束；

（11）确定Ptmax，确定t时刻的系统运行状态；

（12）指导t时刻各系统按照预测Ptmax状态运行。

（13）收集用户负荷端11信息并反馈。

虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统，包括多目标综合分析系统、环境预测系统、优化调整系统和输出指导系统；所述多目标综合分析系统包括子目标分析系统、目标分析系统和多目标综合评价系统，所述子目标分析系统设置多个，所述目标分析系统设置数个，所述多个子目标分析系统分别与数个目标分析系统连接；所述多目标综合分析系统和环境预测系统均与优化调整系统连接，所述优化调整系统与输出指导系统连接。

2.根据权利要求1所述的基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统，其特征在于，所述环境预测系统包括环境监测及负荷预测设备，所述多目标综合分析系统包括多目标综合评价设备，所述优化调整系统包括优化调整设备，所述输出指导系统包括燃气分布式设备、光伏设备、风电设备、地源热泵设备、蓄能设备、电网设备和其他供能设备；用户负荷端与环境监测及负荷预测设备连接，所述环境监测及负荷预测设备与多目标综合评价设备连接，所述多目标综合评价设备与优化调整设备连接；所述优化调整设备分别与燃气分布式设备、光伏设备、风电设备、地源热泵设备、蓄能设备、电网设备、其他供能设备连接，所述燃气分布式设备、光伏设备、风电设备、地源热泵设备、蓄能设备、电网设备和其他供能设备均与用户负荷端连接。

3.根据权利要求1所述的基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统，其特征在于，所述多个子目标分析系统并联布置。

4.根据权利要求1所述的基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统，其特征在于，所述数个目标分析系统并联布置。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的基于层次分析法的多能互补分布式能源微网运行优化控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法如下：

（1）确定目标分析系统中各评价目标A₁、A₂，…，A_q；

（2）确定各评价目标A₁、A₂，…，A_q在目标分析系统中的分值，按照A₁≥A₂≥…≥A_q顺序排列；

（3）分别确定评价目标A₁、A₂，…，A_q各子目标A₁₁、A₁₂、…、A_1r，A₂₁、…、A_2t，A_q1、…、A_ql；

（4）确定各子目标在各对应子目标分析系统中的分值，按照A₁₁≥A₁₂≥…≥A_1r、A₂₁≥A₂₂…≥A_2t、A_q1≥A_q2…≥A_ql顺序排列；

（5）实时收集用户负荷端的运行实际值，确定供能系统实时多目标综合评价P值；

（6）通过环境监测及负荷预测设备确定未来t时刻的日照强度、风力、温度环境值及冷、热、电负荷；

（7）进行未来t时刻运行状态调整预测，以当前运行的实时状态为基准；

（8）设定各子目标参数调整最大次数n，n＞1；

（9）按顺序依次调整，依次评估Pt值；

（10）设定δ值，δ为正值，作为调整评判；若Pt_i-Pt_i-1＞δ，表明从第i-1步到第i步相关参数调整方向是正向的，第i+1步保持同趋势调整；若Pt_i-Pt_i-1＜-δ，表明从第i-1步到第i步相关参数调整方向是负向的，第i+1步保持反趋势调整；若|Pt_i-Pt_i-1|＜δ，表明从第i-1步到第i步，P值基本不变化，参数调整结束；

（11）确定Ptmax，确定t时刻的系统运行状态；

（12）指导t时刻各系统按照预测Ptmax状态运行；

（13）收集用户负荷端信息并反馈。