專利名稱：控制分布式能源系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
公布號(hào)為CN101813941A的中國發(fā)明專利公開了一種冷熱電三聯(lián)供設(shè)備能效優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，其通過過程接口模塊與冷熱電三聯(lián)供子系統(tǒng)、負(fù)荷子系統(tǒng)相連，其還包括與人機(jī)接口模塊互聯(lián)的需求預(yù)測模塊、邊界分析模塊、約束處理模塊、尋優(yōu)模塊、性能評(píng)價(jià)模塊、知識(shí)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、過程接口模塊。該發(fā)明通過對(duì)負(fù)荷系統(tǒng)能量需求進(jìn)行預(yù)測和相關(guān)優(yōu)化計(jì)算，完成對(duì)能源轉(zhuǎn)換設(shè)備能量產(chǎn)出的優(yōu)化調(diào)度，可以實(shí)現(xiàn)冷熱電供給與需求之間的動(dòng)態(tài)平衡，達(dá)到了提高能源利用效率、節(jié)能減排目的。目前，現(xiàn)有的分布式能源系統(tǒng)控制系統(tǒng)目前存在負(fù)荷變化滯后、能源供需匹配度差、設(shè)備群組控制效率低下、儲(chǔ)能調(diào)峰計(jì)劃錯(cuò)誤等問題。上述發(fā)明提出其可以進(jìn)行預(yù)測及相關(guān)優(yōu)化計(jì)算實(shí)現(xiàn)冷熱電供給與需求之間的動(dòng)態(tài)平衡，但并未具體闡述如何實(shí)現(xiàn)上述功能。且即使其可以實(shí)現(xiàn)上述功能也只能解決目前分布式能源系統(tǒng)中存在的負(fù)荷變化滯后、能源供需匹配度差的問題，對(duì)設(shè)備群組控制效率低下、儲(chǔ)能調(diào)峰計(jì)劃錯(cuò)誤等問題仍無計(jì)可施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法、設(shè)備和系統(tǒng)，使得能夠提高分布式能源系統(tǒng)的工作效率。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法，包括步驟A，根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果以及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略；步驟B，接收現(xiàn)場傳感器采集的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)和所述分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)；步驟C，根據(jù)所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷；步驟D，根據(jù)所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、所述分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化得到所述分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)；步驟E，計(jì)算所述分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到所述最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，按照所述動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑控制所述分布式能源系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備，包括接收模塊，用于接收現(xiàn)場傳感器采集的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)和分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)；主控制模塊，包括第一控制模塊，用于根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略；第二控制模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷；以及，第三控制模塊，用于根據(jù)所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、所述 設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化得到所述分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)；和，計(jì)算所述分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到所述最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，按照所述動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑控制所述分布式能源系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供了一種對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的系統(tǒng)，包括上位機(jī)，所述上位機(jī)包括存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)通過過程接口模塊接收的來自傳感器的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)和分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)；主控制模塊，包括第一控制模塊，用于根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略；第二控制模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷；第三控制模塊，用于根據(jù)所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、所述設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化得到所述分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)；和，計(jì)算所述分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到所述最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，按照所述動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑控制所述分布式能源系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)分布式能源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，可以提高分布式能源系統(tǒng)的工作效率。此外，通過對(duì)分布式能源系統(tǒng)整個(gè)進(jìn)行提前優(yōu)化，可避免只進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化可能出現(xiàn)的設(shè)備頻繁啟動(dòng)等問題出現(xiàn)。進(jìn)一步地，通過動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑的方式可以使得系統(tǒng)控制點(diǎn)從當(dāng)前狀態(tài)平滑地向最優(yōu)控制點(diǎn)過度，從而可以在一定程度上保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。


圖I是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法流程圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
圖I是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法流程圖。參考圖1，該對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法包括步驟S101，根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果以及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略。在一可選實(shí)施例中，執(zhí)行步驟SlOl可包括根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)及歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)荷預(yù)測模型進(jìn)行校正，其中，所述負(fù)荷預(yù)測模型是環(huán)境數(shù)據(jù)與負(fù)荷之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；以及，根據(jù)歷史設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)一個(gè)或多個(gè)第一設(shè)備模型進(jìn)行校正，從而得到由一個(gè)或多個(gè)校正后的第一設(shè)備模型構(gòu)成的第一分布式能源系統(tǒng)模型。在本發(fā)明實(shí)施例中，多個(gè)第一設(shè)備模型不用于限定每個(gè)設(shè)備模型是相同的。例如，分布式能源系統(tǒng) 可能包括設(shè)備I、設(shè)備2和設(shè)備3，這3個(gè)設(shè)備可能不同，如果不同則這3個(gè)設(shè)備的設(shè)備模型是不同的，但統(tǒng)稱為第一設(shè)備模型，這主要是為了與后面描述的第二設(shè)備模型進(jìn)行區(qū)分。在可選實(shí)施例中，歷史環(huán)境數(shù)據(jù)包括以下之一或任意組合室外溫度、室外濕度、照度和風(fēng)速。其中，歷史環(huán)境數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)是指步驟SlOl之前從傳感器接收并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊或數(shù)據(jù)庫中的環(huán)境數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解上述描述的可選實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明的實(shí)施方式，其他實(shí)施例也是可以的，例如，在執(zhí)行步驟SlOl的過程中，可以不對(duì)存儲(chǔ)的負(fù)荷預(yù)測模型和設(shè)備模型進(jìn)行校正，或者根據(jù)具體使用在滿足預(yù)先設(shè)定的條件的情況下才對(duì)負(fù)荷預(yù)測模型和/或設(shè)備模型進(jìn)行校正。在一可選實(shí)施例中，負(fù)荷預(yù)測模型、設(shè)備模型可以是預(yù)先配置的。在另一可選實(shí)施例中，負(fù)荷預(yù)測模型、設(shè)備模型可以是上次執(zhí)行對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法后存儲(chǔ)下來的。當(dāng)不進(jìn)行校正時(shí)，使用之前存儲(chǔ)的第一分布式能源系統(tǒng)模型進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化。在本發(fā)明一可選實(shí)施例中，執(zhí)行對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化可包括使用預(yù)測優(yōu)化模型對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，其中，所述預(yù)測優(yōu)化模型為將根據(jù)所述負(fù)荷預(yù)測模型得到的數(shù)據(jù)(也就是預(yù)測的負(fù)荷)應(yīng)用到第一分布式能源系統(tǒng)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。例如，預(yù)測優(yōu)化模型為一個(gè)目標(biāo)函數(shù)，將預(yù)測的負(fù)荷應(yīng)用到第一分布式能源系統(tǒng)模型中，使得分布式能源系統(tǒng)的能源供應(yīng)量滿足負(fù)荷的需求。在本發(fā)明另一可選實(shí)施例中，執(zhí)行對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化還可以包括基于系統(tǒng)性能目標(biāo)對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，所述系統(tǒng)性能目標(biāo)包括系統(tǒng)能耗最低或者系統(tǒng)使用最經(jīng)濟(jì)或系統(tǒng)工作效率最高。在又一可選實(shí)施例中，執(zhí)行步驟101還可以包括基于系統(tǒng)性能目標(biāo)使用預(yù)測優(yōu)化模型對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行優(yōu)化。在本發(fā)明實(shí)施例中，進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化指在滿足所述負(fù)荷預(yù)測結(jié)果的前提下對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行整體時(shí)空優(yōu)化?？蓪?shí)現(xiàn)優(yōu)化的分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略包括下述策略的任一或任意組合能源生產(chǎn)設(shè)備啟停時(shí)間；能源生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)存和釋放策略。整體時(shí)空優(yōu)化是指從時(shí)間空間角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體優(yōu)化。例如，可以根據(jù)氣象信息及能源信息對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的存儲(chǔ)和釋放能量的時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化控制，在能源消耗或者費(fèi)用較低的時(shí)候系統(tǒng)產(chǎn)能儲(chǔ)存到儲(chǔ)能設(shè)備中，在能源消耗或費(fèi)用較高的時(shí)候從儲(chǔ)能設(shè)備中釋放能量供應(yīng)用端使用，從而降低了生產(chǎn)成本，這種對(duì)分布式能源系統(tǒng)的時(shí)空優(yōu)化調(diào)度稱為時(shí)空優(yōu)化。在本發(fā)明可選實(shí)施例中，預(yù)測優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為使得分布式能源系統(tǒng)在未來某一時(shí)間段內(nèi)總的能耗最低或者系統(tǒng)使用最經(jīng)濟(jì)或系統(tǒng)工作效率最高的目標(biāo)函數(shù)。預(yù)測優(yōu)化模型中可以包括以下優(yōu)化變量能源生產(chǎn)設(shè)備啟停時(shí)間和能源生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以及儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)存和釋放策略。在可選實(shí)施例中，所述設(shè)備模型為能量關(guān)系模型。步驟S102，接收現(xiàn)場傳感器采集的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)和所述分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。 在可選實(shí)施例中，所述方法在步驟102之后還可以包括存儲(chǔ)接收的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)、各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。在可選實(shí)施例中，步驟102還可以包括接收樓控系統(tǒng)傳送的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)。在可選實(shí)施例中，在步驟102之后還可以包括存儲(chǔ)接收的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)、各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及所述實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)。所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)可以是包括以下之一或任意組合室外溫度、室外濕度、照度和風(fēng)速。需要說明的是，實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)可以同時(shí)傳送，也可以不同時(shí)傳送。樓控系統(tǒng)傳送的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)與傳感器傳送的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)通過不同的傳送路徑傳送。步驟S103，根據(jù)所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷。在可選實(shí)施例中，步驟103可以包括根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)及歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型進(jìn)行校正；和，使用校正后的動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型和所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)來預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷。步驟S104，根據(jù)所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、所述設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，得到所述分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)。在可選實(shí)施例中，執(zhí)行步驟104可以是包括根據(jù)歷史設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)一個(gè)或多個(gè)第二設(shè)備模型進(jìn)行校正，從而得到由校正后的一個(gè)或多個(gè)第二設(shè)備模型構(gòu)成的第二分布式能源系統(tǒng)模型；然后，使用實(shí)時(shí)優(yōu)化模型根據(jù)預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及優(yōu)化的分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，其中所述實(shí)時(shí)優(yōu)化模型為將根據(jù)所述動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型得到的實(shí)際負(fù)荷、所述各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略應(yīng)用到所述第二分布式能源系統(tǒng)模型從而可以進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解上述描述的可選實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明的實(shí)施方式，其他實(shí)施例也是可以的，例如只在滿足預(yù)先設(shè)定的工作條件下才對(duì)實(shí)時(shí)優(yōu)化模型進(jìn)行校正。在可選實(shí)施例中，進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化是指在滿足所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷的前提下根據(jù)所述設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。在本發(fā)明實(shí)施例中，設(shè)備控制點(diǎn)可以是包括下述策略的任一或任意組合能源生產(chǎn)設(shè)備的可控運(yùn)行參數(shù)；儲(chǔ)能設(shè)備的存儲(chǔ)和釋放策略。最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)可以是例如根據(jù)需求使得設(shè)備達(dá)到能耗最優(yōu)、成本最優(yōu)等的控制點(diǎn)；或者，能源生產(chǎn)設(shè)備可控運(yùn)行參數(shù)的最優(yōu)狀態(tài)。在一可選實(shí)施例中，最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)可以是確定的最優(yōu)解范圍內(nèi)的一個(gè)最優(yōu)的解。在另一可選實(shí)施例中，可以是確定的最優(yōu)解范圍內(nèi)的任意一個(gè)解。在可選實(shí)施例中，實(shí)時(shí)優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為使得分布式能源系統(tǒng)的能耗最低或者系統(tǒng)使用最經(jīng)濟(jì)或系統(tǒng)工作效率最高的目標(biāo)函數(shù)。實(shí)時(shí)優(yōu)化模型中可以包括以下優(yōu)化變量能源生產(chǎn)設(shè)備的可控運(yùn)行參數(shù)及儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)存和釋放策略。所述實(shí)時(shí)優(yōu)化模型中的第二設(shè)備模型為運(yùn)行參數(shù)與能耗關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。步驟S105，計(jì)算所述分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到所述最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，按照所述動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑控制所述分布式能源系統(tǒng)。執(zhí)行步驟105可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制。具體而言，該動(dòng)態(tài)控制可以是基于預(yù)測優(yōu)化及實(shí)時(shí)優(yōu)化得到系統(tǒng)的最優(yōu)控制策略，并采用模型預(yù)測控制算法計(jì)算得到分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到系統(tǒng)最優(yōu)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，從而保證分布式能源系統(tǒng)在這個(gè)過渡過程中能效最優(yōu)。實(shí)現(xiàn)從目前狀態(tài)到動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑的控制方法可以是，例如，讓哪些機(jī)器分別在什么時(shí)間運(yùn)行以及運(yùn)行的控制點(diǎn)的值(如冷水機(jī)組的出水溫度)等。在本 發(fā)明實(shí)施例中，計(jì)算所述分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到所述最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑可以是根據(jù)分布式能源系統(tǒng)各控制點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)和計(jì)算得到的最優(yōu)狀態(tài)(也即最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn))使用模型預(yù)測控制算法計(jì)算得到系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)過渡到最優(yōu)狀態(tài)過程中各控制點(diǎn)的值進(jìn)一步地，在本發(fā)明可選實(shí)施例中，對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法可以理解為是由預(yù)測優(yōu)化(例如步驟S101)、實(shí)時(shí)優(yōu)化(例如步驟S104)、動(dòng)態(tài)控制(例如步驟S105)這三層能效優(yōu)化過程相互耦合來實(shí)現(xiàn)的。預(yù)測優(yōu)化可以從一個(gè)時(shí)間段(例如全天或若干個(gè)小時(shí))的角度提前對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行整體時(shí)空優(yōu)化，得到一個(gè)時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)能源生產(chǎn)設(shè)備的啟停時(shí)間、運(yùn)行狀態(tài)及儲(chǔ)能設(shè)備的存儲(chǔ)和釋放策略。預(yù)測優(yōu)化可以由負(fù)荷預(yù)測、建立設(shè)備能量模型及系統(tǒng)能量模型、系統(tǒng)優(yōu)化三部分組成。實(shí)時(shí)優(yōu)化是在分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行過程中對(duì)該分布式能源系統(tǒng)中已開啟設(shè)備的可控運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，其可以根據(jù)預(yù)測優(yōu)化得到的設(shè)備狀態(tài)及設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況選擇可控運(yùn)行參數(shù)變化范圍，從而縮小了實(shí)時(shí)優(yōu)化過程中優(yōu)化變量的取值范圍，進(jìn)一步保證了實(shí)時(shí)優(yōu)化的有效性和準(zhǔn)確性。實(shí)時(shí)優(yōu)化可以由建立設(shè)備模型及系統(tǒng)模型、系統(tǒng)優(yōu)化兩部分組成。動(dòng)態(tài)控制得到的系統(tǒng)最優(yōu)控制策略包括預(yù)測優(yōu)化得到的能源生產(chǎn)設(shè)備的啟停時(shí)間、儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)存和釋放策略以及實(shí)時(shí)優(yōu)化得到的可控運(yùn)行參數(shù)的值，然后通過模型預(yù)測控制算法得到從系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)到系統(tǒng)最優(yōu)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑。在本發(fā)明實(shí)施例中，模型預(yù)測控制算法跟優(yōu)化算法一樣，是一種比較成熟的算法，它的概念是它的當(dāng)前控制動(dòng)作是在每一個(gè)采樣瞬間通過求解一個(gè)有限時(shí)域開環(huán)最優(yōu)控制問題而獲得。過程的當(dāng)前狀態(tài)作為最優(yōu)控制問題的初始狀態(tài)，解得的最優(yōu)控制序列只實(shí)施第一個(gè)控制作用。這是它與那些使用預(yù)先計(jì)算控制律的算法的最大不同。本質(zhì)上模型預(yù)測控制求解一個(gè)開環(huán)最優(yōu)控制問題。它的思想與具體的模型無關(guān)，但是實(shí)現(xiàn)則與模型有關(guān)。預(yù)測模型是指一類能夠顯式的擬合被控系統(tǒng)的特性的動(dòng)態(tài)模型；例如，可以是設(shè)備的被控變量與設(shè)備能耗的關(guān)系模型。圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖。如圖2所示，對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備，包括接收模塊20和主控制模塊40。接收模塊20，用于接收現(xiàn)場傳感器采集的分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)。主控制模塊40包括第一控制模塊410，用于根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略。主控制模塊40還包括第二控制模塊430，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷。主控制模塊還包括第三控制模塊450，用于根據(jù)所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、所述設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化得到所述分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)；和，計(jì)算所述分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到所述最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，按照所述動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑控制所述分布式能源系統(tǒng)。在可選實(shí)施例中，主控制模塊40可以預(yù)先建立各第一設(shè)備模型，然后建立由各第 一設(shè)備模型構(gòu)成的分布式能源系統(tǒng)模型。在可選實(shí)施例中，第一控制模塊410根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化包括根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)荷預(yù)測模型進(jìn)行校正，所述負(fù)荷預(yù)測模型是環(huán)境數(shù)據(jù)與負(fù)荷之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；以及，根據(jù)歷史設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)一個(gè)或多個(gè)第一設(shè)備模型進(jìn)行校正，從而得到由校正后的一個(gè)或多個(gè)第一設(shè)備模型構(gòu)成的第一分布式能源系統(tǒng)模型；以及，使用預(yù)測優(yōu)化模型對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化。所述預(yù)測優(yōu)化模型為將根據(jù)所述負(fù)荷預(yù)測模型得到的數(shù)據(jù)應(yīng)用到所述第一分布式能源系統(tǒng)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，從而使用該預(yù)測優(yōu)化模型(例如目標(biāo)函數(shù))計(jì)算得到的值即是優(yōu)化的分布時(shí)能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略。在本發(fā)明實(shí)施例中，可以在第一控制模塊410中對(duì)各模型的校正設(shè)置校正間隔時(shí)間，根據(jù)所設(shè)置的校正間隔時(shí)間分別對(duì)各設(shè)備模型進(jìn)行校正。在可選實(shí)施例中，第二控制模塊430根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷包括根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)及歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型進(jìn)行校正使用動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型來預(yù)測下一時(shí)刻的實(shí)際負(fù)荷。在可選實(shí)施例中，第三控制模塊450根據(jù)所述實(shí)際負(fù)荷、設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及所述預(yù)測優(yōu)化結(jié)果對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化包括根據(jù)歷史數(shù)據(jù)庫中的歷史設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)時(shí)優(yōu)化模型中的第二設(shè)備模型進(jìn)行校正，從而得到由校正后的第二設(shè)備模型構(gòu)成的第二分布式能源系統(tǒng)模型；使用實(shí)時(shí)優(yōu)化模型對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，所述實(shí)時(shí)優(yōu)化模型為將根據(jù)所述動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型得到的實(shí)際負(fù)荷、所述各設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)和優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略應(yīng)用到所述第二分布式能源系統(tǒng)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。在本發(fā)明可選實(shí)施例中，接收模塊20，還用于接收樓控系統(tǒng)傳送的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)?？蛇x地，對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備還包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)接收到的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)以及分布式能源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備的具體細(xì)節(jié)可進(jìn)一步參見本說明書中對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法部分的描述，在此不再贅述。圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖。如圖3所示，控制系統(tǒng)I可包括上位機(jī)10、控制器20。在本發(fā)明實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)的上位機(jī)10的具體結(jié)構(gòu)可參見對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備。在另一實(shí)施例中，上位機(jī)不包括圖2所示的對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備的接收模塊，而是通過過程接口模塊來實(shí)現(xiàn)。在可選實(shí)施例中，該控制系統(tǒng)還可以包括現(xiàn)場傳感器。本發(fā)明實(shí)施例的控制系統(tǒng)可應(yīng)用的分布式能源系統(tǒng)包括但不限于發(fā)電機(jī)、溴冷機(jī)、燃?xì)忮仩t、地源熱泵、空氣源熱泵、空調(diào)機(jī)組、儲(chǔ)冷熱系統(tǒng)、儲(chǔ)電系統(tǒng)、光伏電熱系統(tǒng)、水泵、冷卻塔等設(shè)備。在本發(fā)明實(shí)施例中，上位機(jī)10通過預(yù)測優(yōu)化、實(shí)時(shí)優(yōu)化、動(dòng)態(tài)控制相互耦合來得到對(duì)分布式能源系統(tǒng)的最優(yōu)控制策略。然后，控制器20用將上位 機(jī)10計(jì)算得到的控制策略下發(fā)到分布式能源系統(tǒng)2內(nèi)相應(yīng)的各個(gè)控制點(diǎn)，例如控制柜、PLC等。在可選實(shí)施例中，根據(jù)分布式能源系統(tǒng)的需求來確定具體下發(fā)到哪些設(shè)備控制點(diǎn)。在本實(shí)施例中，現(xiàn)場傳感器2采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并傳送到給上位機(jī)10。然后，上位機(jī)10通過其過程接口模塊或接收模塊接收采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場傳感器2可包括用于采集室外溫度和/或濕度的傳感器、照度傳感器、風(fēng)速計(jì)、流量傳感器、壓差傳感器等。下面詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的一個(gè)例子。該分布式能源系統(tǒng)中包括一臺(tái)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、一臺(tái)煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)、一臺(tái)換熱器、一臺(tái)冷水機(jī)組、一臺(tái)燃?xì)忮仩t、兩臺(tái)冷溫水栗、兩臺(tái)冷卻水栗和兩臺(tái)冷卻i合。在夏季工況下，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)中的冷水余熱經(jīng)換熱器換熱向負(fù)荷提供生活熱水，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電的煙氣余熱、缸套水余熱經(jīng)煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)制冷得到的冷溫水為建筑供冷，建筑冷溫水回水經(jīng)冷溫水泵被送回?zé)煔鉄崴a(bǔ)燃型溴冷機(jī)、冷水機(jī)組；煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)、冷水機(jī)組的冷卻水經(jīng)冷卻塔進(jìn)行冷卻后由冷卻水泵輸送回?zé)煔鉄崴a(bǔ)燃型溴冷機(jī)、冷卻水組。在冬季工況下，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的中冷水余熱經(jīng)換熱器換熱向負(fù)荷提供生活熱水，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電的煙氣余熱、煙套水余熱經(jīng)煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)制熱得到的冷溫水與燃?xì)忮仩t制熱得到的冷溫水為建筑供熱，建筑冷溫水回水經(jīng)冷溫水泵被送回?zé)煔鉄崴a(bǔ)燃型溴冷機(jī)、冷水機(jī)組。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)該分布式能源系統(tǒng)的控制的具體流程如下I、建立分布式能源系統(tǒng)功能建筑的負(fù)荷預(yù)測模型，根據(jù)分布式能源系統(tǒng)所在區(qū)域的天氣特征及實(shí)測數(shù)據(jù)建立溫濕度、光照、風(fēng)力與負(fù)荷之間的數(shù)學(xué)模型。負(fù)荷預(yù)測模型中負(fù)荷為溫度、濕度、光照、風(fēng)力的函數(shù)，該函數(shù)通過利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)建筑運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到。負(fù)荷預(yù)測模型還可以通過線性回歸、指數(shù)平滑等算法進(jìn)行計(jì)算得到。2、建立分布式能源系統(tǒng)中的設(shè)備的模型。具體地根據(jù)設(shè)備的出廠參數(shù)以及實(shí)測運(yùn)行參數(shù)建立各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)與設(shè)備能耗之間的數(shù)學(xué)模型。在設(shè)備數(shù)學(xué)模型中，設(shè)備能耗為設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的函數(shù)。下面以冷水機(jī)組為例介紹分布式能源系統(tǒng)的設(shè)備的數(shù)學(xué)模型。
Pchiuer = 273COPr {a + Ιφ + αβ2+ β^)
1~ 1ChWOUt +α( I )其中，Pchiller為冷水機(jī)組能耗；Τ—為冷水機(jī)組冷凍水出水溫度；T in為冷水機(jī)組冷卻水進(jìn)水溫度；α為校正系數(shù)；C0h為額定工況下冷水機(jī)組能效；β為冷水機(jī)組負(fù)荷系數(shù)，該系數(shù)等于冷水機(jī)組輸出功率與額定功率之比；a、b、c、d為校正系數(shù)。3、建立分布式能源系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型設(shè)備模型中的一些變量不可控，如冷水機(jī)組模型中的冷卻水進(jìn)水溫度，因此需要利用能量守恒建立系統(tǒng)模型以對(duì)這些變量進(jìn)行求解?；趫D3所示的工藝流程建立系統(tǒng)模型，為求解系統(tǒng)冷卻水、冷凍水流量及溫度等參數(shù)時(shí)可建立如下模型 Qbrchiller ^p^chW brchiller ^chwin ^chWout brchiller^(2)其中，Qbrchiller為煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)制冷量，Cp為水的熱容，F(xiàn)chw brchiller為煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)冷溫水流量，Tchwin為冷溫水進(jìn)水溫度，Tchwout brchiIler為煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)冷溫水出水溫度；Qchiller ^p^chW chiller ^chwin ^'chwout chiller^(3)其中，Qchiller為冷水機(jī)組制冷量，F(xiàn)cw chiller為冷水機(jī)組冷卻水流量，Tchwin為冷溫水進(jìn)水溫度，Cp為水的熱容，
Tchwout—chiller
為冷水機(jī)組冷溫水出水溫度；Qbrchiller+Ebrchiller ^p^cW brchiller ^cwout brchiIIer Tcwin)(4)其中，Qtoehmer為煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)制冷量，Ebrehiller為煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)能耗，Cp為水的熱容，
Fcw_brchiller
為煙氣熱水補(bǔ)燃溴冷機(jī)冷卻水流量，
Tchwout_brchiller 為煙氣熱
水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)冷溫水出水溫度，T in為冷卻水進(jìn)水溫度；Qchiller+Echiller ^p^cW chiller (Tcwout—chiller Tcwin)(5)其中，Qchiller為冷水機(jī)組制冷量，Eehiller為冷水機(jī)組能耗，Cp為水的熱容，F(xiàn)cw chiller為冷水機(jī)組冷卻水流量，Tchwout chiller為冷水機(jī)組冷溫水出水溫度，Tcwin為冷卻水進(jìn)水溫度；Qtower = CpFcw(Tcwout-Tcwin)(6)其中，Qtower為冷卻塔冷卻量，Cp為水的熱容，F(xiàn)cw為系統(tǒng)冷卻水流量，Tcwout為冷卻水出水溫度，Tcwin為冷卻水進(jìn)水溫度；
「00921 T = ("FT+FT) /F(7)
lvvwl」1Cwoutcw_chiller 1 cwout_chiller 1 cw_brchiller 1 cwout_b^chiller^ / 1 cw7其中，Tcwout為冷卻水出水溫度，F(xiàn)cwchiller為冷水機(jī)組冷卻水流量，Tchwout chiller為冷水機(jī)組冷溫水出水溫度，F(xiàn)cw brchiller為煙氣熱水補(bǔ)燃溴冷機(jī)冷卻水流量，Tchwout brchiller為煙氣熱水補(bǔ)燃型溴冷機(jī)冷溫水出水溫度，F(xiàn)cw為系統(tǒng)冷卻水流量；Qioad — Qbrchiller+Qchiller⑶其中，Qload為冷負(fù)荷，Qbrchiller為煙氣熱水補(bǔ)燃溴冷機(jī)制冷量，Qchiller為冷水機(jī)組制冷量；求解式(2)-(8)組成的方程組即可計(jì)算得到分布式能源系統(tǒng)中不可控的流量、溫度，以供設(shè)備模型使用。需要說明的是，冷溫水為供能設(shè)備(如冷水機(jī)組、溴冷機(jī)等)對(duì)負(fù)荷功能的一種載體。例如，夏季供冷時(shí)，供能設(shè)備輸出冷水，冬季供熱時(shí)，供能設(shè)備輸出溫水，統(tǒng)稱為冷溫水。4、利用負(fù)荷預(yù)測模型預(yù)測第二天的負(fù)荷數(shù)據(jù)，在滿足負(fù)荷需求的前提下基于設(shè)定的系統(tǒng)性能目標(biāo)進(jìn)行預(yù)測，得到分布式能源系統(tǒng)中的各設(shè)備的最優(yōu)啟停時(shí)間以及運(yùn)行狀態(tài)。在本發(fā)明實(shí)施例中，系統(tǒng)性能目標(biāo)可以是分布式能源系統(tǒng)的能耗最低或者經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。5、接收到傳感器采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，獲取分布式能源系統(tǒng)的負(fù)荷、室外溫度、室外濕度、照度、風(fēng)速、能源系統(tǒng)中的設(shè)備的各管路水流量、水溫、壓差等數(shù)據(jù)并保存到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，并以一定的時(shí)間間隔為周期保存到關(guān)系數(shù)據(jù)庫。6、根據(jù)所得到的系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)荷動(dòng)態(tài)預(yù)測模型進(jìn)行校正并預(yù)測下一時(shí)間點(diǎn)(或時(shí)刻)的實(shí)際負(fù)荷情況。7、根據(jù)所得到的系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備模型進(jìn)行校正。8、在滿足下一時(shí)間點(diǎn)的實(shí)際負(fù)荷需求的前提下根據(jù)第4步驟得到的最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)以及第5步得到的系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)基于所設(shè)定的工作目標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，得到分布式能源系統(tǒng)的最優(yōu)設(shè)備控制點(diǎn)。
其中，最優(yōu)設(shè)備控制點(diǎn)可以是保證設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行前提下，使得確定的目標(biāo)函數(shù)最小時(shí)各個(gè)設(shè)備控制點(diǎn)應(yīng)取的狀態(tài)點(diǎn)。9、根據(jù)所得到的最優(yōu)設(shè)備控制點(diǎn)以及系統(tǒng)的各控制點(diǎn)得當(dāng)前狀態(tài)計(jì)算到達(dá)最優(yōu)設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑。其中，動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑是指從設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)到最優(yōu)設(shè)備控制點(diǎn)的最優(yōu)實(shí)現(xiàn)方法。在本發(fā)明實(shí)施例中，可以采用遺傳算法、蟻群算法等進(jìn)行求解。10、根據(jù)所得到的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑通過控制器將設(shè)備控制指令下發(fā)給各設(shè)備，使得各設(shè)備按照優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行運(yùn)行，從而分布式能源系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的工作目標(biāo)運(yùn)行。11、以預(yù)設(shè)定的時(shí)間間隔為周期重復(fù)第5-10步驟。采用本發(fā)明的這種分層優(yōu)化的方式可以在預(yù)測優(yōu)化時(shí)從整體時(shí)空角度對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而在一定程度上避免了只進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化可能出現(xiàn)的設(shè)備頻繁啟停等問題的出現(xiàn)。動(dòng)態(tài)控制模塊可以使得系統(tǒng)控制點(diǎn)從當(dāng)前狀態(tài)平滑地向最優(yōu)設(shè)備控制點(diǎn)過渡，從而一定程度上保證了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明可以在滿足冷熱電供給與需求之間動(dòng)態(tài)平衡的基礎(chǔ)上對(duì)冷熱電系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化、實(shí)時(shí)優(yōu)化及動(dòng)態(tài)路徑控制使得冷熱電系統(tǒng)效率最高。這樣不僅通過供需平衡提高了能源利用效率，而且可以通過充分利用環(huán)境勢能以及冷熱電系統(tǒng)設(shè)備(包括能源生產(chǎn)設(shè)備和儲(chǔ)能設(shè)備)的最佳匹配進(jìn)一步提高能源利用效率，解決設(shè)備群組控制效率低下、儲(chǔ)能調(diào)峰計(jì)劃錯(cuò)誤等問題。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以對(duì)上述實(shí)施例中的設(shè)備或系統(tǒng)中的模塊進(jìn)行自適應(yīng)性地改變并且把它們設(shè)置在與該實(shí)施例不同的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備中?；蛘?，可以把實(shí)施例中的模塊或單元或組件組合成一個(gè)模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個(gè)子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之夕卜，可以采用任何組合對(duì)本說明書(包括隨附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設(shè)備的所有過程或單元進(jìn)行組合。除非另外明確陳述，本說明書中公開的每個(gè)特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。此外，上面公開的實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制的方法，包括 步驟A，根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果以及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略； 步驟B，接收現(xiàn)場傳感器采集的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)和所述分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)； 步驟C，根據(jù)所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷； 步驟D，根據(jù)所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、所述分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化得到所述分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)； 步驟E，計(jì)算所述分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到所述最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，按照所述動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑控制所述分布式能源系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于 步驟A進(jìn)一步包括根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)及歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)荷預(yù)測模型進(jìn)行校正，基于校正后的負(fù)荷預(yù)測模型得到負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)；以及，根據(jù)歷史設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)一個(gè)或多個(gè)第一設(shè)備模型進(jìn)行校正，從而得到由校正后的一個(gè)或多個(gè)第一設(shè)備模型構(gòu)成的第一分布式能源系統(tǒng)模型；以及，使用預(yù)測優(yōu)化模型對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，其中所述預(yù)測優(yōu)化模型為將根據(jù)負(fù)荷預(yù)測模型得到的負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)應(yīng)用到所述第一分布式能源系統(tǒng)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算；或 步驟B進(jìn)一步包括接收樓控系統(tǒng)傳送的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)；以及，所述方法在步驟B之后還包括存儲(chǔ)接收的所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)、所述設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、所述實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)；或步驟C進(jìn)一步包括根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)及歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型進(jìn)行校正；使用校正后的動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型和所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)來預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷；或 步驟D進(jìn)一步包括根據(jù)歷史設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)一個(gè)或多個(gè)第二設(shè)備模型進(jìn)行校正，從而得到由校正后的一個(gè)或多個(gè)第二設(shè)備模型構(gòu)成的第二分布式能源系統(tǒng)模型；以及，使用實(shí)時(shí)優(yōu)化模型對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，其中所述實(shí)時(shí)優(yōu)化模型為將根據(jù)動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型得到的實(shí)際負(fù)荷、所述各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略應(yīng)用到所述第二分布式能源系統(tǒng)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征還在于 步驟A中所述的預(yù)測優(yōu)化是指在滿足所述負(fù)荷預(yù)測結(jié)果的前提下對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行整體時(shí)空優(yōu)化，所述運(yùn)行策略包括下述策略的任一或任意組合 能源生產(chǎn)設(shè)備啟停時(shí)間； 能源生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)； 儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)存和釋放策略。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征還在于 步驟D中所述的實(shí)時(shí)優(yōu)化是指在滿足所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷的前提下根據(jù)所述設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，所述設(shè)備控制點(diǎn)包括下述策略的任一或任意組合能源生產(chǎn)設(shè)備的可控運(yùn)行參數(shù)； 儲(chǔ)能設(shè)備的存儲(chǔ)和釋放策略。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)包括以下之一或任意組合室外溫度、室外濕度、照度和風(fēng)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于， 步驟A進(jìn)一步包括基于系統(tǒng)性能目標(biāo)對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，所述系統(tǒng)性能目標(biāo)包括系統(tǒng)能耗最低或者系統(tǒng)使用最經(jīng)濟(jì)或系統(tǒng)工作效率最高。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)測優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為使得分布式能源系統(tǒng)在未來某一時(shí)間段內(nèi)總的能耗最低或者系統(tǒng)使用最經(jīng)濟(jì)或系統(tǒng)工作效率最高的目標(biāo)函數(shù)； 所述預(yù)測優(yōu)化模型包括以下優(yōu)化變量能源生產(chǎn)設(shè)備啟停時(shí)間和能源生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以及儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)存和釋放策略； 所述設(shè)備模型為能量關(guān)系模型。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為使得分布式能源系統(tǒng)的能耗最低或者系統(tǒng)使用最經(jīng)濟(jì)或系統(tǒng)工作效率最高的目標(biāo)函數(shù)； 所述實(shí)時(shí)優(yōu)化模型包括以下優(yōu)化變量能源生產(chǎn)設(shè)備的可控運(yùn)行參數(shù)及儲(chǔ)能設(shè)備的儲(chǔ)存和釋放策略； 所述第二設(shè)備模型為運(yùn)行參數(shù)與能耗關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。
9.一種對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的設(shè)備，包括 接收模塊，用于接收現(xiàn)場傳感器采集的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)和分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)； 主控制模塊，包括 第一控制模塊，用于根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略； 第二控制模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷； 第三控制模塊，用于根據(jù)所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、所述設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化得到所述分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)；和，計(jì)算所述分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到所述最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，按照所述動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑控制所述分布式能源系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包括 所述接收模塊，還用于接收樓控系統(tǒng)傳送的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)、所述設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和所述實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)； 所述第一控制模塊根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化包括 根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)以及歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)荷預(yù)測模型進(jìn)行校正，基于校正后的負(fù)荷預(yù)測模型得到負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)；以及， 根據(jù)歷史設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)一個(gè)或多個(gè)第一設(shè)備模型進(jìn)行校正，從而得到由校正后的一個(gè)或多個(gè)第一設(shè)備模型構(gòu)成的第一分布式能源系統(tǒng)模型；以及， 使用預(yù)測優(yōu)化模型對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，所述預(yù)測優(yōu)化模型為將根據(jù)負(fù)荷預(yù)測模型得到的負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)應(yīng)用到所述第一分布式能源系統(tǒng)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算； 所述第二控制模塊根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷包括根據(jù)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)及歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型進(jìn)行校正，使用校正后的動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型和所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)來預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷； 第三控制模塊根據(jù)所述實(shí)際負(fù)荷、設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化包括根據(jù)歷史設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)一個(gè)或多個(gè) 第二設(shè)備模型進(jìn)行校正，從而得到由校正后的第二設(shè)備模型構(gòu)成的第二分布式能源系統(tǒng)模型；使用實(shí)時(shí)優(yōu)化模型對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，所述實(shí)時(shí)優(yōu)化模型為將根據(jù)所述動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型得到的實(shí)際負(fù)荷、所述各設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)和優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略應(yīng)用到所述第二分布式能源系統(tǒng)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。
11.一種對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的系統(tǒng)，包括上位機(jī)，所述上位機(jī)包括 存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)通過過程接口模塊接收的來自傳感器的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)和分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)； 主控制模塊，包括 第一控制模塊，用于根據(jù)通過負(fù)荷預(yù)測算法得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略； 第二控制模塊，用于根據(jù)所述實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻所述分布式能源系統(tǒng)的預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷； 第三控制模塊，用于根據(jù)所述預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、所述設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及優(yōu)化的所述分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略對(duì)所述分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化得到所述分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)；和，計(jì)算所述分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到所述最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，按照所述動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑控制所述分布式能源系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法，包括根據(jù)得到的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果以及預(yù)測優(yōu)化算法對(duì)未來某一時(shí)間段內(nèi)分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行策略進(jìn)行預(yù)測優(yōu)化，從而獲得優(yōu)化的運(yùn)行策略；接收現(xiàn)場傳感器采集的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)和分布式能源系統(tǒng)中各設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)；根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)負(fù)荷預(yù)測算法預(yù)測下一時(shí)刻系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷；根據(jù)預(yù)測的實(shí)際負(fù)荷、設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)及優(yōu)化的運(yùn)行策略對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化得到分布式能源系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)；計(jì)算分布式能源系統(tǒng)從當(dāng)前狀態(tài)到最優(yōu)的設(shè)備控制點(diǎn)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑，按照動(dòng)態(tài)最優(yōu)路徑控制分布式能源系統(tǒng)。采用本發(fā)明，可在滿足負(fù)荷需求的前提下使得分布式能源系統(tǒng)達(dá)到最佳的運(yùn)行效果。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102968111SQ20121054357
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者張凡, 李俊 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司