CN115018251A - 分时电价下考虑综合需求响应的cchp系统的设备选型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法，方法主要是基于年热负荷需求数据、年电负荷需求数据、年冷负荷需求数据和全天分时电价数据，以最小化年净成本C为目标，通过遗传算法对分时电价的情境下CCHP系统的各设备i的容量进行优化，得到最优年净成本值、最优年净成本值对应下的综合需求响应实施策略、以及该策略下的CCHP系统中各设备i的容量。本发明相较于单一供能和固定电价模式中进行设备选型优化的方法，可获得考虑了在分时电价的情况下，不同的综合需求响应实施策略下的最优经济选型。
Description
技术领域
本发明属于CCHP系统的选型优化领域，尤其涉及考虑综合需求响应分时电价的CCHP系统的设备选型优化方法。
背景技术
冷热电三联供(Combined cooling,heating and power,CCHP)系统具有一次能源利用率较高和对环境污染影响较小的优点，是近年来人们关注的热点之一。CCHP系统可同时产生电能与热能，能源利用率可达75％-80％，相当于消耗的能源仅有传统热电分供形式的3/4。典型的CCHP系统包括(1)发电机组，如燃气轮机，内燃机，燃料电池等；(2)制热设备，如余热锅炉，燃气锅炉等；(3)制冷设备，如溴化锂吸收式制冷机，电制冷机等。
冷热电系统的复杂性要求造成了其系统的环境、经济等性能受到原动机选型、系统中其他设备容量和系统运行策略的显著影响。在对冷热电三联供系统进行选型优化时，需要对系统中各设备建立物理仿真模型，以模拟在不同运行条件下各设备的运行特性。综合需求响应充分利用了冷热电三联供系统的能源互补性，使得能源用户更加灵活地切换其消耗能源的种类，系统灵活性获得进一步提升。随着可再生能源在电网中的比例提高，分时电价逐渐兴起。分时电价是指按系统运行状况，将一天24小时划分为若干个时段，每个时段按系统运行的平均边际成本收取电费。分时电价具有刺激和鼓励电力用户移峰填谷、优化用电方式的作用。在分时电价的情况下，如何对冷热电系统运行策略的选择和系统设备优化是个值得思考的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，并提供一种分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法。
本发明所采用的具体技术方案如下：
本发明提供了一种分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法，具体如下：
S1：根据实际热力过程分别构建CCHP系统中各设备的算法模型；根据所有的算法模型，构建目标需求响应实施策略下的供能模型；所述目标需求响应实施策略包括常规以电定热运行模式、余热经济利用的以电定热运行模式、谷电期间原动机停机以电定热运行模式和谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热模式；
所述CCHP系统包括原动机、余热锅炉、吸收式制冷机、燃气锅炉和电动制冷机和储能系统；所述原动机产生的电能通过电线输送至外部用于为用户供电的电网；所述原动机产生的热能通过第一管路分别输送至余热锅炉和吸收式制冷机；所述余热锅炉产生的热量输送至为用户供热的供热管路；所述吸收式制冷机产生的冷量输送至为用户供冷的供冷管路；所述燃气锅炉产生的热能部分通过第二管路输送至所述吸收式制冷机，部分直接输送至供热管路；所述电网上接有电动制冷机，电动制冷机产生的冷量通过第三管路输送至所述供冷管路；所述储能系统包括与电线相连的储电设备、与供冷管路相连的储冷设备和与供热管路相连的储热设备；
S2：根据实际用能负荷数据，获取用户的年热负荷需求数据、年电负荷需求数据和年冷负荷需求数据；
S3：根据目标需求响应实施策略下的供能模型，基于所述年热负荷需求数据、年电负荷需求数据、年冷负荷需求数据和全天分时电价数据，以最小化年净成本C为目标，通过遗传算法得到CCHP系统中全部设备的最佳容量，根据最佳容量确定各设备的实际选型。
作为优选，所述原动机为燃气轮机或内燃机。
作为优选，所述原动机产生的热能包括烟气和夹套水，烟气分别输送至余热锅炉和吸收式制冷机，夹套水输送至吸收式制冷机。
作为优选，所述常规以电定热运行模式具体如下：
S11：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉；若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S12；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S12；
S12：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
作为优选，所述余热经济利用的以电定热运行模式具体如下：
S21：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉，若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S22；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S22；
S22：根据公式(5)计算优先供冷成本，根据公式(6)计算优先供热成本；若优先供冷成本大于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先供应吸收式制冷机，满足用户冷需求后再直接给用户供热，随后进行步骤S23；若优先供冷成本小于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先直接给用户供热，满足用户冷需求后再供应吸收式制冷机，随后进行步骤S23；
所述优先供冷成本的计算具体如下：
Ccold(t)＝∑i＝1(Fgas.cold.i(t)×Pgas+Fe.cold.i(t)×Pe(t)) (5)
所述优先供热成本的计算具体如下：
Cheat(t)＝∑i＝1(Fgas.heat.i(t)×Pgas+Fe.heat.i(t)×Pe(t)) (6)
式中：Pe(t)为当时电价，单位元/kWh；Pgas为天然气价，单位元/kWh；当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时，Ct使用后半段公式计算；其中Ccold(t)为t时刻优先供冷的成本，单位元；Cheat(t)为t时刻优先供热的成本，单位元；Fgas.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgas.heat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.hrat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；
S23：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
作为优选，所述谷电期间原动机停机以电定热运行模式具体如下：
S31：判断电价是否在电价低谷时期；若处于电价低谷时期，判断储电设备、储热热备和储冷设备能否分别满足用户需求，若不能满足用户需求，则分别从电网、燃气锅炉和电动制冷机中对储电设备、储热热备和储冷设备补充相应的电量、热量和冷量；若不处于电价低谷时期，则进行步骤S32。
S32：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉，若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S33；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S33；
S33：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
作为优选，所述谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热模式具体如下：
S41：判断电价是否在电价低谷时期；若处于电价低谷时期，判断储电设备、储热热备和储冷设备能否分别满足用户需求，若不能满足用户需求，则分别从电网、燃气锅炉和电动制冷机中对储电设备、储热热备和储冷设备补充相应的电量、热量和冷量；若不处于电价低谷时期，则进行步骤S42；
S42：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉和储能系统，若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S43；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S43；
S43：根据公式(5)计算优先供冷成本，根据公式(6)计算优先供热成本；若优先供冷成本大于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先供应吸收式制冷机，满足用户冷需求后再直接给用户供热，随后进行步骤S44；若优先供冷成本小于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先直接给用户供热，满足用户冷需求后再供应吸收式制冷机，随后进行步骤S44；
所述优先供冷成本的计算具体如下：
Ccold(t)＝∑i＝1(Fgas.cold.i(t)×Pgas+Fe.cold.i(t)×Pe(t)) (5)
所述优先供热成本的计算具体如下：
Cheat(t)＝∑i＝1(Fgas.heat.i(t)×Pgas+Fe.heat.i(t)×Pe(t)) (6)
式中：Pe(t)为当时电价，单位元/kWh；Pgas为天然气价，单位元/kWh；当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时，Ct使用后半段公式计算；其中Ccold(t)为t时刻优先供冷的成本，单位元；Cheat(t)为t时刻优先供热的成本，单位元；Fgas.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgas.heat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.hrat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；
S44：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
作为优选，所述最小化年净成本C通过公式(1)～(7)计算得出，公式(1)～(7)具体如下：
C＝Cin+Cop-Igr (1)
Cop＝∑t＝1Ct (3)
Ct＝{Fgas(t)×Pgas+Fe(t)×Pe(t)}||min{Ccold,Cheat} (4)
Ccold(t)＝∑i＝1(Fgas.cold.i(t)×Pgas+Fe.cold.i(t)×Pe(t)) (5)
Cheat(t)＝∑i＝1(Fgas.heat.i(t)×Pgas+Fe.heat.i(t)×Pe(t)) (6)
Igr＝Fgr(t)×Pe' (7)
其中，C为年成本，单位元；Cin为CCHP系统中各设备的折算投资成本，单位元；Cop为CCHP系统的年运行成本，单位元；Igr为CCHP系统余电上网的收益，单位元；q为利率；n为CCHP系统寿命，单位年；Ci为设备i的单价，单位元/kW，设备i包括原动机、余热锅炉、吸收式制冷机、燃气锅炉、电动制冷机和储能系统；Ri为设备i的额定功率，单位kW；Ct为t时刻的成本，单位元，当它不考虑预热经济利用的情况时，使用前半段公式计算：Fe(t)为t时刻CCHP系统购电量，单位kWh；Fgas(t)为t时刻CCHP系统购天然气量，单位kWh；Pe(t)为当时电价，单位元/kWh；Pgas为天然气价，单位元/kWh；当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时，Ct使用后半段公式计算；其中Ccold(t)为t时刻优先供冷的成本，单位元；Cheat(t)为t时刻优先供热的成本，单位元；Fgas.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgas.heat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.hrat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgr(t)为t时刻CCHP系统余电上网量，单位kWh；Pe‘为上网电价，单位元/kWh。
作为优选，所述遗传算法的优化因子包括原动机容量、余热锅炉容量、吸收式制冷机容量、燃气锅炉容量、热泵容量、储冷设备容量、储电设备容量、储热设备容量和综合需求响应实施策略。
本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
本发明构建了一种基于分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型优化方法，使用新的运行模式应对分时电价，并代入模型进行优化求解，根据优化所得结果决定综合需求响应策略和设备选型。本发明相较于现有技术中的分时电价响应策略，同之前本课题组申请号为2021107179794的中国发明专利相比，本发明通过将分时电价纳入CCHP优化过程，工况更符合实际情况和未来发展趋势，提升了优化结果的真实性；除此之外本发明提出了余热经济利用为主的新的综合需求响应策略来应对分时电价的优化工作，更有效地响应了分时电价，进而获得了在更接近真实情况下的的更低年成本的优化结果。
附图说明
图1为CCHP系统的结构示意图；
图2为以常规以电定热运行模式(CCHP-FEL模式)下CCHP系统的运行流程图；
图3为以余热经济利用的以电定热运行模式(WHU-FEL模式)下CCHP系统的运行流程图；
图4为以谷电期间原动机停机以电定热运行模式(PSV-FEL模式)下CCHP系统的运行流程图；
图5为以谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热运行模式(PSV-WHU)下CCHP系统的运行流程图；
图6采用本发明优化方法(即使用新的响应分时电价的综合响应策略)的CCHP系统的选型优化结果；
图7为分别为常规以电定热运行模式以及采用本发明优化方法优化变量后的CCHP系统经济指标结果。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
如图1所示，为本发明提供的一种基于原动机的CCHP系统，该CCHP系统主要包括如下设备：原动机(PM)、余热锅炉(WHB)、吸收式制冷机(AC)、燃气锅炉(GB)和电动制冷机(EC)和储能系统(SS)。下面对各设备的连接方式和结构进行具体说明。
原动机可以采用燃气轮机(GT)或内燃机(ICE)，原动机通过消耗天然气产生热或者电。原动机产生的电通过电线输送至外部用于为用户供电的电网中，为系统提供电负荷。系统还可以通过向电网购电的方式满足系统的电需求，同时当系统的电力产能有结余时可以将剩余电能并入电网。原动机产生的热能通过第一管路分别输送至余热锅炉和吸收式制冷机，以原动机采用内燃机为例，内燃机产生的热能包括烟气和夹套水两部分；其中，由于烟气的热能较高，因此分别输送至余热锅炉用于制热和吸收式制冷机用于制冷；由于夹套水的热能较低，因此仅输送至吸收式制冷机用于制冷。
余热锅炉通过利用热烟气产生热量，为系统提供热负荷，产生的热量输送至为用户供热的供热管路。吸收式制冷机通过利用热烟气或者夹套水等热能产生冷量，用于提供冷负荷，产生的冷量输送至为用户供冷的供冷管路。因此，在本发明的CCHP模式下，由于“冷”是通过原动机、燃气锅炉或者电动制冷机提供热能驱动吸收式制冷机制冷的，因此“冷”也指广义上的“热”。
燃气锅炉通过消耗天然气满足系统的热需求以及为吸收式制冷机提供冷负荷需要的热能，也就是说，燃气锅炉产生的热能一部分通过第二管路输送至吸收式制冷机，另一部分直接输送至供热管路。电网上接有电动制冷机，电动制冷机产生的冷量通过第三管路输送至供冷管路，为系统提供冷负荷，满足系统的部分热需求。
储能系统(SS)包括储电设备、储冷设备和储热设备，其中，储电设备与电网的电线相连，能够储存电能；储冷设备与供冷管路相连，用于储存冷能；储热设备与供热管路相连，用于储存热能。
在实际应用时，系统也可以根据需要增设与电网连接的太阳能发电装置和风力发电装置，为系统提供电负荷，满足系统的部分电需求，从而减少系统从电网中的购电量以及购电费用。
本发明利用上述CCHP系统，提供了即使用新的响应分时电价的综合响应策略，该方法并不是像常规以电定热所示的现有技术，而是采取了更有效的运行方式进行设备选型，获得经济型更好的优化结果：
S1：基于上述CCHP系统，根据实际热力过程分别构建CCHP系统中各设备的算法模型。也就是说，首先构建原动机、余热锅炉、吸收式制冷机、燃气锅炉和电动制冷机的算法模型，各设备的算法模型中主要包括：
1.原动机以内燃机为例进行说明，具体如下：
内燃机耗天然气量表示为：
式中，G为内燃机消耗的天然气量，单位m3；P为内燃机发电量，单位kW；ηe为内燃机电效率；CV为天然气热值，单位kWh/m3。
2.余热锅炉作为冷热电三联供系统主要产热设备，其产热量模型为：
Hout,boiler＝Hin,boiler×ηboiler (12)
式中，Hout,boiler为余热锅炉产热量，单位kW；Hin,boiler为进入余热锅炉的热量，单位kW；ηboiler为余热锅炉热效率。
3.吸收式制冷机为三联供系统主要产冷设备，温度较高的烟气进入制冷机进行双效制冷循环，温度较低的缸套水进入制冷机进行单效制冷循环，制冷机数学模型可表示如下：
Cout,abc＝Qex×COPdouble+Qjw×COPsingle (13)
式中，Cout,abc为制冷机产冷量，单位kW；Qex为进入制冷机的烟气热量，单位kW；COPdouble为制冷机双效制冷效率；Qjw为进入制冷机的缸套水热量，单位kW；COPsingle为制冷机的单效制冷效率。
4.燃气锅炉作为三联供系统的补充供热设备，在余热锅炉产热与储热不足时进行补充，模型如下：
Hout,gas_boiler＝Hin,gas_boiler×ηgas_boiler (15)
式中，Hout,gas_boiler为燃气锅炉产热量，单位kW；Hin,gas-boiler为进入燃气锅炉的热量，单位kW；ηgas_boiler为燃气锅炉热效率。
5.电动制冷机作为系统的补充供冷设备，在制冷机与储冷不足时补充供冷，模型如下：
Chp＝Ein,hp×COPhp (16)
式中，Chp为电动制冷机产冷量，单位kW；Ein,hp为进入电动制冷机的电量，单位kW；COPhp为电动制冷机的制冷效率。
6.国亚利桑那州立大学的Campus Metabolism网站平台获取了Tempo校区中同时具有电需求、热需求和冷需求的16个建筑物的全年逐时负荷数据；电价均来自《国网浙江省电力有限公司代理购电工商业用户电价表》。
根据所有设备的算法模型，构建目标需求响应实施策略下的供能模型，目标需求响应实施策略包括常规以电定热运行模式(CCHP-FEL)、余热经济利用的以电定热运行模式(WHU-FEL)、谷电期间原动机停机以电定热运行模式(PSV-FEL)和谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热模式(PSV-WHU)。
如图2所示，常规以电定热运行模式(CCHP-FEL)指的是CCHP系统按照优先满足用户电负荷需求，再满足用户热需求来运行的模式。用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求。具体如下：
S11：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉；若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S12；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S12；
S12：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
如图3所示，余热经济利用的以电定热运行模式(WHU-FEL)是CCHP系统按照优先比较用户的制冷和制热成本，再优先利用余热满足成本更高的需求。具体如下：
S21：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉，若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S22；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S22；
S22：根据公式(5)计算优先供冷成本，根据公式(6)计算优先供热成本；若优先供冷成本大于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先供应吸收式制冷机，满足用户冷需求后再直接给用户供热，随后进行步骤S23；若优先供冷成本小于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先直接给用户供热，满足用户冷需求后再供应吸收式制冷机，随后进行步骤S23；
所述优先供冷成本的计算具体如下：
Ccold(t)＝∑i＝1(Fgas.cold.i(t)×Pgas+Fe.cold.i(t)×Pe(t)) (5)
所述优先供热成本的计算具体如下：
Cheat(t)＝∑i＝1(Fgas.heat.i(t)×Pgas+Fe.heat.i(t)×Pe(t)) (6)
式中：Pe(t)为当时电价，单位元/kWh；Pgas为天然气价，单位元/kWh；当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时，Ct使用后半段公式计算；其中Ccold(t)为t时刻优先供冷的成本，单位元；Cheat(t)为t时刻优先供热的成本，单位元；Fgas.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgas.heat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.hrat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；
S23：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
如图4所示，谷电期间原动机停机以电定热运行模式(PSV-FEL)是CCHP系统在电价低谷原动机停机，主要利用储能和电网购电；其余时间依然是以电定热的模式。具体如下：
S31：判断电价是否在电价低谷时期；若处于电价低谷时期，判断储电设备、储热热备和储冷设备能否分别满足用户需求，若不能满足用户需求，则分别从电网、燃气锅炉和电动制冷机中对储电设备、储热热备和储冷设备补充相应的电量、热量和冷量；若不处于电价低谷时期，则进行步骤S32。
S32：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉，若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S33；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S33；
S33：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
如图5所示，谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热模式(PSV-WHU)是CCHP系统在电价低谷原动机停机，主要利用储能和电网购电；其余时间依然是以电定热的模式。具体如下：
S41：判断电价是否在电价低谷时期；若处于电价低谷时期，判断储电设备、储热热备和储冷设备能否分别满足用户需求，若不能满足用户需求，则分别从电网、燃气锅炉和电动制冷机中对储电设备、储热热备和储冷设备补充相应的电量、热量和冷量；若不处于电价低谷时期，则进行步骤S42；
S42：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉，若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S43；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S43；
S43：根据公式(5)计算优先供冷成本，根据公式(6)计算优先供热成本；若优先供冷成本大于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先供应吸收式制冷机，满足用户冷需求后再直接给用户供热，随后进行步骤S44；若优先供冷成本小于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先直接给用户供热，满足用户冷需求后再供应吸收式制冷机，随后进行步骤S44；
所述优先供冷成本的计算具体如下：
Ccold(t)＝∑i＝1(Fgas.cold.i(t)×Pgas+Fe.cold.i(t)×Pe) (5)
所述优先供热成本的计算具体如下：
Cheat(t)＝∑i＝1(Fgas.heat.i(t)×Pgas+Fe.heat.i(t)×Pe) (6)
式中：Pe(t)为当时电价，单位元/kWh；Pgas为天然气价，单位元/kWh；当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时，Ct使用后半段公式计算；其中Ccold(t)为t时刻优先供冷的成本，单位元；Cheat(t(为t时刻优先供热的成本，单位元；Fgas.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgas.heat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.hrat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；
S44：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
S3：根据目标需求响应实施策略下的供能模型，基于年热负荷需求数据、年电负荷需求数据、年冷负荷需求数据和全天分时电价数据，以最小化年净成本C为目标，通过遗传算法得到CCHP系统中所有设备的最佳容量，根据最佳容量确定各设备的实际选型；
其中，最小化年净成本C通过公式(1)～(7)计算得出，公式(1)～(7)具体如下：
C＝Cin+Cop-Igr (1)
Cop＝∑t＝1Ct (3)
Ct＝{Fgas(t)×Pgas+Fe(t)×Pe(t)}||min{Ccold,Cheat} (4)
Ccold(t)＝∑i＝1(Fgas.cold.i(t)×Pgas+Fe.cold.i(t)×Pe(t)) (5)
Cheat(t)＝∑i＝1(Fgas.heat.i(t)×Pgas+Fe.heat.i(t)×Pe(t)) (6)
Igr＝Fgr(t)×Pe' (7)
式中，C为年成本，单位元；Cin为CCHP系统中各设备的折算投资成本，单位元；Cop为CCHP系统的年运行成本，单位元；Igr为CCHP系统余电上网的收益，单位元；q为利率；n为CCHP系统寿命，单位年；Ci为设备i的单价，单位元/kW，设备i包括原动机、余热锅炉、吸收式制冷机、燃气锅炉、电动制冷机和储能系统；Ri为设备i的额定功率，单位kW；Ct为t时刻的成本，单位元，当它不考虑预热经济利用的情况时，使用前半段公式计算：Fe(t)为t时刻CCHP系统购电量，单位kWh；Fgas(t)为t时刻CCHP系统购天然气量，单位kWh；Pe(t)为当时电价，单位元/kWh；Pgas为天然气价，单位元/kWh；当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时，Ct使用后半段公式计算；其中Ccold(t)为t时刻优先供冷的成本，单位元；Cheat(t)为t时刻优先供热的成本，单位元；Fgas.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgas.heat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.hrat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgr(t)为t时刻CCHP系统余电上网量，单位kWh；Pe‘为上网电价，单位元/kWh。
若系统运行以电定热模式，首先启用CHP系统供应系统电需求。若待满足电需求小于CCHP系统最低出力限制，则由电网来供应；若待满足电需求不小于出力限制，则按正常流程来运行。供冷季时，原动机运行以满足用户电需求，若原动机最大产电量不足以满足用户电需求，由电网补充；若此时制冷机产冷量不足，由电制冷机和吸收式制冷机补充。供热季时，原动机运行以满足用户电需求，电网做补充，若此时余热锅炉产热量不足，由燃气锅炉补充。系统热负荷由原动机、余热锅炉、燃气锅炉、吸收式制冷机和电动制冷机等共同配合满足，系统总天然气耗量为原动机与燃气锅炉的天然气耗量，得到CCHP-FEL模式下热冷电系统三联供的经济指标CCCHP-FEL。
若系统运行以余热经济利用的以电定热运行模式，首先启用CHP系统供应系统电需求。若待满足电需求小于CHP系统最低出力限制，则由电网来供应；若待满足电需求不小于出力限制，则按正常流程来运行。供冷热时，原动机运行以满足用户电需求，再比较供冷和供热的成本，优先利用余热满足成本较高的冷或者热需求，余下的冷热需求由电制冷机和燃气锅炉提供。系统热负荷由原动机、余热锅炉、燃气锅炉、吸收式制冷机、电动制冷机和储能系统等共同配合满足，系统总天然气耗量为原动机与燃气锅炉的天然气耗量，得到WHU-FEL模式下热冷电系统三联供的经济指标CWHU-FEL。
若系统运行以谷电期间原动机停机以电定热运行模式，首先判定电价是否处于低谷。若处于电价低谷，判断储电、储热和储冷能否分别满足相应的需求，若不足，则需要分别从电网、燃气锅炉和电动制冷机补充相应的电、热和冷。若电价不在低谷，那么继续使用以电定热的方式进行运行。系统热负荷由原动机、余热锅炉、燃气锅炉、吸收式制冷机、电动制冷机和储能系统等共同配合满足，系统总天然气耗量为原动机与燃气锅炉的天然气耗量，得到WHU-FEL模式下热冷电系统三联供的经济指标CWHU-FEL。
若系统运行以谷电期间原动机停机以电定热运行模式，首先判定电价是否处于低谷。若处于电价低谷，判断储电、储热和储冷能否分别满足相应的需求，若不足，则需要分别从电网、燃气锅炉和电动制冷机补充相应的电、热和冷。若电价不在低谷，那么继续使用以电定热的方式进行运行。系统热负荷由原动机、余热锅炉、燃气锅炉、吸收式制冷机、电动制冷机和储能系统等共同配合满足，系统总天然气耗量为原动机与燃气锅炉的天然气耗量，得到WHU-FEL模式下热冷电系统三联供的经济指标CPSV-FEL。
若系统运行以谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热运行模式，首先判定电价是否处于低谷。若处于电价低谷，系统以谷电期间原动机停机以电定热运行模式。若电价不在低谷，那么余热经济利用的以电定热运行模式运行。系统热负荷由原动机、余热锅炉、燃气锅炉、吸收式制冷机、电动制冷机和储能系统等共同配合满足，系统总天然气耗量为原动机与燃气锅炉的天然气耗量，得到WHU-FEL模式下热冷电系统三联供的经济指标CPSV-WHU。
在本实施例中，采用上述方法将运行模式纳入遗传算法染色体基因组中，对CCHP系统的设备容量以及运行模式进行优化选择，可以得到系统最低年化成本下所对应的运行模式优化结果以及设备容量如图6所示，即算法优化结果为系统在以谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热运行模式下，当固定CCHP系统采用以谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热运行模式，使系统经济性最佳的设备组合优化选型为燃气轮机12173kW，余热锅炉12876kW，吸收式制冷机9065W，燃气锅炉6074.9kW，电动制冷机60148.4W，储热296kW，储冷111kW，储电0kW。
为了验证本发明方法的选型优化效果，还利用本发明的CCHP系统进行了如下选型优化试验：
试验1)：将算法中的染色体因子-运行模式固定为以电定热运行模式，对CCHP系统的设备容量进行优化选择，如图2所示。也就是说，本实验在选型优化时不考虑运行模式的选择，而是在事先确定以电定热运行模式的前提下，对系统进行优化。从图6中可知，当固定CCHP系统采用以电定热模式时，使系统经济性最佳的设备组合优化选型为燃气轮机11877kW，余热锅炉12580kW，吸收式制冷机8658kW，燃气锅炉2767.5kW，电动制冷机51881.8kW，储热185kW，储冷370kW，储电37kW。
试验2)：将算法中的染色体因子-运行模式固定为余热经济利用的以电定热运行模式，对CCHP系统的设备容量进行优化选择，如图3所示。也就是说，本实验在选型优化时不考虑运行模式的选择，而是在事先确定以余热经济利用的以电定热运行模式的前提下，对系统进行优化。从图6中可知，当固定CCHP系统采用以余热经济利用的以电定热运行模式时，使系统经济性最佳的设备组合优化选型为燃气轮机11914kW，余热锅炉12654kW，吸收式制冷机8880W，燃气锅炉4043.4kW，电动制冷机53275.3kW，储热259kW，储冷74kW，储电0kW。
试验3)：将算法中的染色体因子-运行模式固定为谷电期间原动机停机以电定热运行模式，对CCHP系统的设备容量进行优化选择，如图4所示。也就是说，本实验在选型优化时不考虑运行模式的选择，而是在事先确定以谷电期间原动机停机以电定热运行模式，对系统进行优化。从图6中可知，当固定CCHP系统采用以谷电期间原动机停机以电定热运行模式时，使系统经济性最佳的设备组合优化选型为燃气轮机12136kW，余热锅炉12802kW，吸收式制冷机8769W，燃气锅炉6074.9kW，电动制冷机60148.4W，储热222kW，储冷407kW，储电37kW。
试验4)：将算法中的染色体因子-运行模式固定为以谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热运行模式，对CCHP系统的设备容量进行优化选择，如图5所示。也就是说，本实验在选型优化时不考虑运行模式的选择，而是在事先确定以谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热运行模式，对系统进行优化。从图6中可知，当固定CCHP系统采用以谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热运行模式，使系统经济性最佳的设备组合优化选型为燃气轮机12173kW，余热锅炉12876kW，吸收式制冷机9065W，燃气锅炉6074.9kW，电动制冷机60148.4W，储热296kW，储冷111kW，储电0kW。
图7展示了试验1)～4)以及本发明实施例中得到的年净成本数据，通过图中可知，系统通过以谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热运行模式进行供能时，系统成本达到最低，这与通过本发明方法得到的结果一致。因此，本发明的选型优化方法对CCHP系统的运行模式进行了有效选择，对设备容量进行优化的同时，有效选择了使得系统经济效益最高的供能模式。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种分时电价下考虑综合需求响应的CCHP系统的设备选型方法，其特征在于，具体如下：
S1：根据实际热力过程分别构建CCHP系统中各设备的算法模型；根据所有的算法模型，构建目标需求响应实施策略下的供能模型；所述目标需求响应实施策略包括常规以电定热运行模式、余热经济利用的以电定热运行模式、谷电期间原动机停机以电定热运行模式和谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热模式；
所述CCHP系统包括原动机、余热锅炉、吸收式制冷机、燃气锅炉和电动制冷机和储能系统；所述原动机产生的电能通过电线输送至外部用于为用户供电的电网；所述原动机产生的热能通过第一管路分别输送至余热锅炉和吸收式制冷机；所述余热锅炉产生的热量输送至为用户供热的供热管路；所述吸收式制冷机产生的冷量输送至为用户供冷的供冷管路；所述燃气锅炉产生的热能部分通过第二管路输送至所述吸收式制冷机，部分直接输送至供热管路；所述电网上接有电动制冷机，电动制冷机产生的冷量通过第三管路输送至所述供冷管路；所述储能系统包括与电线相连的储电设备、与供冷管路相连的储冷设备和与供热管路相连的储热设备；
S2：根据实际用能负荷数据，获取用户的年热负荷需求数据、年电负荷需求数据和年冷负荷需求数据；
S3：根据目标需求响应实施策略下的供能模型，基于所述年热负荷需求数据、年电负荷需求数据、年冷负荷需求数据和全天分时电价数据，以最小化年净成本C为目标，通过遗传算法得到CCHP系统中全部设备的最佳容量，根据最佳容量确定各设备的实际选型。
2.根据权利要求1所述的CCHP系统的设备选型方法，其特征在于，所述原动机为燃气轮机或内燃机。
3.根据权利要求1所述的CCHP系统的设备选型方法，其特征在于，所述原动机产生的热能包括烟气和夹套水，烟气分别输送至余热锅炉和吸收式制冷机，夹套水输送至吸收式制冷机。
4.根据权利要求1所述的CCHP系统的设备选型方法，其特征在于，所述常规以电定热运行模式具体如下：
S11：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉；若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S12；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S12；
S12：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
5.根据权利要求1所述的CCHP系统的设备选型方法，其特征在于，所述余热经济利用的以电定热运行模式具体如下：
S21：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉，若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S22；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S22；
S22：根据公式(5)计算优先供冷成本，根据公式(6)计算优先供热成本；若优先供冷成本大于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先供应吸收式制冷机，满足用户冷需求后再直接给用户供热，随后进行步骤S23；若优先供冷成本小于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先直接给用户供热，满足用户冷需求后再供应吸收式制冷机，随后进行步骤S23；
所述优先供冷成本的计算具体如下：
Ccold(t)＝∑i＝1(Fgas.cold.i(t)×Pgas+Fe.cold.i(t)×Pe(t)) (5)
所述优先供热成本的计算具体如下：
Cheat(t)＝∑i＝1(Fgas.heat.i(t)×Pgas+Fe.heat.i(t)×Pe(t)) (6)
式中：Pe(t)为当时电价，单位元/kWh；Pgas为天然气价，单位元/kWh；当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时，Ct使用后半段公式计算；其中Ccold(t)为t时刻优先供冷的成本，单位元；Cheat(t)为t时刻优先供热的成本，单位元；Fgas.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgas.heat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.hrat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；
S23：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
6.根据权利要求1所述的CCHP系统的设备选型方法，其特征在于，所述谷电期间原动机停机以电定热运行模式具体如下：
S31：判断电价是否在电价低谷时期；若处于电价低谷时期，判断储电设备、储热热备和储冷设备能否分别满足用户需求，若不能满足用户需求，则分别从电网、燃气锅炉和电动制冷机中对储电设备、储热热备和储冷设备补充相应的电量、热量和冷量；若不处于电价低谷时期，则进行步骤S32。
S32：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉，若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S33；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S33；
S33：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
7.根据权利要求1所述的CCHP系统的设备选型方法，其特征在于，所述谷电期间原动机停机其余时间余热经济利用的以电定热模式具体如下：
S41：判断电价是否在电价低谷时期；若处于电价低谷时期，判断储电设备、储热热备和储冷设备能否分别满足用户需求，若不能满足用户需求，则分别从电网、燃气锅炉和电动制冷机中对储电设备、储热热备和储冷设备补充相应的电量、热量和冷量；若不处于电价低谷时期，则进行步骤S42；
S42：判断CHP系统的总供电量能否满足用户电负荷需求，所述CHP系统包括原动机和余热锅炉，若CHP系统的总供电量能满足用户电负荷需求，则使用CHP系统对用户供电，随后进行步骤S43；若CHP系统的总供电量不能满足用户电负荷需求，则首先令CHP系统以最大产电模式运行供电，同时由电网对用户补充供电，随后进行步骤S43；
S43：根据公式(5)计算优先供冷成本，根据公式(6)计算优先供热成本；若优先供冷成本大于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先供应吸收式制冷机，满足用户冷需求后再直接给用户供热，随后进行步骤S44；若优先供冷成本小于优先供热成本，则从原动机中回收的热量优先直接给用户供热，满足用户冷需求后再供应吸收式制冷机，随后进行步骤S44；
所述优先供冷成本的计算具体如下：
Ccold(t)＝∑i＝1(Fgas.cold.i(t)×Pgas+Fe.cold.i(t)×Pe(t)) (5)
所述优先供热成本的计算具体如下：
Cheat(t)＝∑i＝1(Fgas.heat.i(t)×Pgas+Fe.heat.i(t)×Pe(t)) (6)
式中：Pe(t)为当时电价，单位元/kWh；Pgas为天然气价，单位元/kWh；当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时，Ct使用后半段公式计算；其中Ccold(t)为t时刻优先供冷的成本，单位元；Cheat(t)为t时刻优先供热的成本，单位元；Fgas.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgas.heat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.hrat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；
S44：判断CHP系统能否满足用户热需求，所述用户热需求包括用户的冷负荷需求和热负荷需求；若CHP系统的总供热量能满足用户热需求，则使用CHP系统对用户供热，多余的冷热量被储存；若CHP系统的总供热量不能满足用户热需求，则不仅使用CHP系统对用户供热，还使用燃气锅炉和/或电动制冷机对用户供热供冷。
8.根据权利要求1所述的CCHP系统的设备选型方法，其特征在于，所述最小化年净成本C通过公式(1)～(7)计算得出，公式(1)～(7)具体如下：
C＝Cin+Cop-Igr (1)
Cop＝∑t＝1Ct (3)
Ct＝{Fgas(t)×Pgas+Fe(t)×Pe(t)}||min{Ccold,Cheat} (4)
Ccold(t)＝∑i＝1(Fgas.cold.i(t)×Pgas+Fe.cold.i(t)×Pe(t)) (5)
Cheat(t)＝∑i＝1(Fgas.heat.i(t)×Pgas+Fe.heat.i(t)×Pe(t)) (6)
Igr＝Fgr(t)×Pe' (7)
其中，C为年成本，单位元；Cin为CCHP系统中各设备的折算投资成本，单位元；Cop为CCHP系统的年运行成本，单位元；Igr为CCHP系统余电上网的收益，单位元；q为利率；n为CCHP系统寿命，单位年；Ci为设备i的单价，单位元/kW，设备i包括原动机、余热锅炉、吸收式制冷机、燃气锅炉、电动制冷机和储能系统；Ri为设备i的额定功率，单位kW；Ct为t时刻的成本，单位元，当它不考虑预热经济利用的情况时，使用前半段公式计算：Fe(t)为t时刻CCHP系统购电量，单位kWh；Fgas(t)为t时刻CCHP系统购天然气量，单位kWh；Pe(t)为当时电价，单位元/kWh；Pgas为天然气价，单位元/kWh；当采用余热经济利用的以电定热模式运行模式时，Ct使用后半段公式计算；其中Ccold(t)为t时刻优先供冷的成本，单位元；Cheat(t)为t时刻优先供热的成本，单位元；Fgas.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.cold.i(t)为优先供冷的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgas.heat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的天然气消耗量，单位kWh；Fe.hrat.i(t)为优先供热的情况下t时刻CCHP系统中设备i的外购电力消耗量，单位kWh；Fgr(t)为t时刻CCHP系统余电上网量，单位kWh；Pe‘为上网电价，单位元/kWh。
9.根据权利要求1所述的CCHP系统的设备选型方法，其特征在于，所述遗传算法的优化因子包括原动机容量、余热锅炉容量、吸收式制冷机容量、燃气锅炉容量、热泵容量、储冷设备容量、储电设备容量、储热设备容量和综合需求响应实施策略。
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