技術(shù)特征：

1.一種基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟10)分別建立考慮傳輸延時(shí)的熱網(wǎng)模型以及考慮蓄熱特性的建筑物模型；

步驟20)結(jié)合冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)模型、熱網(wǎng)模型及建筑物模型，建立綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化模型；

步驟30)運(yùn)用綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化模型求解得到最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃，并按照該最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃，控制燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)忮仩t每小時(shí)的出力，并向電網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)購(gòu)電。

2.按照權(quán)利要求1所述的基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述的步驟10)中，建立熱網(wǎng)模型的過程為：

步驟101)建立熱網(wǎng)管道模型，具體包括步驟1011)—步驟1015)：

步驟1011)建立節(jié)點(diǎn)流量平衡方程，如式(1)和式(2)所示：

式中：q_ps,k,t表示第k段供水管道在t時(shí)刻的流量，單位：kg/h；q_pr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻的流量，單位：kg/h；表示以節(jié)點(diǎn)i為終點(diǎn)的供水管道集合；表示以節(jié)點(diǎn)i為終點(diǎn)的回水管道集合，表示以節(jié)點(diǎn)i為起點(diǎn)的供水管道集合，表示以節(jié)點(diǎn)i為起點(diǎn)的供水管道集合，S_ns表示供水管道節(jié)點(diǎn)集合，S_nr表示回水管道節(jié)點(diǎn)集合，S_t表示調(diào)度時(shí)間段集合。

步驟1012)建立管道壓損方程，如式(3)至式(5)所示：

式中：Δp_ps,k,t表示第k段供水管道在t時(shí)刻的壓力損失，單位：m；μ_p表示壓損因子，S_ps表示供水管道集合，Δp_pr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻的壓力損失，單位：m；S_pr表示回水管道集合，Δp_pu,i,t表示第i個(gè)水泵在t時(shí)刻提供的壓力，S_pu表示管道中水泵集合；

步驟1013)建立溫度-流量-熱量方程，如式(6)和式(7)所示：

式中：表示第k段供水管道t時(shí)刻入口熱量，單位：kW；C表示水的比熱容；表示第k段供水管道t時(shí)刻入口溫度，單位：℃；λ表示單位換算因子；表示第k段供水管道t時(shí)刻出口熱量，單位：kW；表示第k段供水管道t時(shí)刻出口溫度，單位：℃；表示第k段回水管道t時(shí)刻入口熱量，單位：kW；表示第k段回水水管道t時(shí)刻入口溫度，單位：℃；表示第k段回水管道t時(shí)刻出口熱量，單位：kW；表示第k段回水水管道t時(shí)刻出口溫度，單位：℃；

步驟1014)建立溫度融合方程：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，設(shè)以節(jié)點(diǎn)i為終點(diǎn)的各管道流量在節(jié)點(diǎn)i處融合后形成一個(gè)穩(wěn)定的溫度場(chǎng)，則以節(jié)點(diǎn)i為起點(diǎn)的管道入口溫度均相等且等于節(jié)點(diǎn)溫度，如式(8)至式(11)所示：

式中：T_ns,i,t表示供水管道節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻的溫度，單位：℃；T_nr,i,t表示回水管道節(jié)點(diǎn)i在t時(shí)刻的溫度，單位：℃；

步驟1015)建立熱網(wǎng)傳輸延時(shí)方程：

計(jì)算管道熱水流速，如式(12)和式(13)所示：

式中：v_ps,k,t表示第k段供水管道內(nèi)的熱水在t時(shí)刻的流速，單位：m/s；ρ表示熱水密度；d_k表示第k段管道內(nèi)徑，單位：m；v_pr,k,t表示第k段回水管道內(nèi)的熱水在t時(shí)刻的流速，單位：m/s；

熱水流速約束條件滿足式(14)和式(15)：

式中：表示第k段供水管道在t時(shí)刻熱水流速下限，單位：m/s；v_ps,k,t表示第k段供水管道在t時(shí)刻熱水流速，單位：m/s；表示第k段供水管道在t時(shí)刻熱水流速上限，單位：m/s；表示第k段回水管道在t時(shí)刻熱水流速下限，單位：m/s；v_pr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻熱水流速，單位：m/s；表示第k段回水管道在t時(shí)刻熱水流速上限，單位：m/s；

計(jì)算管道熱水傳輸時(shí)間，如式(16)和式(17)所示：

式中：τ_ps,k,t表示第k段供水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間，單位：h；l_j表示第j段管道的長(zhǎng)度，單位，m；v_ps,j,t表示第j段供水管道t時(shí)刻的熱水流速，單位：m/s；S_ps,k表示熱水從熱源與第k段供水管道之間的管道集合；τ_pr,k,t表示第k段回水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間，單位：h；S_pr,k表示熱水從熱源流與第k段回水管道之間的管道集合；v_pr,j,t表示第j段回水管道在t時(shí)刻的熱水流速，單位：m/s；

對(duì)式(16)和式(17)計(jì)算的實(shí)際傳輸時(shí)間做取整處理，如式(18)和式(19)所示：

式中：表示第k段供水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間段，單位：h；表示第k段回水管道在t時(shí)刻的傳輸時(shí)間段，單位：h；△t表示調(diào)度時(shí)間尺度，單位：h；

考慮熱網(wǎng)傳輸延時(shí)及傳輸熱損后，管道入口及出口溫度滿足如式(20)和式(21)所示約束：

式中：表示供水管道k₁在t時(shí)刻入口處熱量，單位：kW；表示供水管道k2在時(shí)刻出口處熱量，單位：kW；μ_hn表示熱網(wǎng)熱損率；表示熱源與供水管道k₂之間的管道集合；S_ps,hs表示與熱源相連的供水管道集合；表示回水管道k₁在t時(shí)刻入口處熱量，單位：kW；表示回水管道k₂在時(shí)刻出口處熱量，單位：kW；表示熱源與回水管道k₂之間的管道集合；S_pr,m表示與第m個(gè)換熱器相連的回水管道集合；表示t時(shí)刻從熱源流出的熱水至第k₂段供水管道的延時(shí)時(shí)間段；表示t時(shí)刻從第k₂段回水管道流至熱源的延時(shí)時(shí)間段；l_j表示第j條管道的長(zhǎng)度，單位：m；

步驟102)建立換熱器模型：

熱網(wǎng)中，一級(jí)換熱器耦合熱源與一級(jí)供熱網(wǎng)，模型如式(22)和式(23)所示：

式中：表示供水管道k₁在t時(shí)刻入口處熱量，單位：kW；表示回水管道k₂在t時(shí)刻出口處熱量，單位：kW；Q_gt,t表示燃?xì)廨啓C(jī)在t時(shí)刻的熱出力，單位：kW；Q_gb,t表示燃?xì)忮仩t在t時(shí)刻的熱出力，單位：kW；η_ex,1表示一級(jí)熱交換器的換熱效率；表示第k₁段供水管道在t時(shí)刻的熱水流量，單位：kg/h；表示第k₂段回水管道在t時(shí)刻的熱水流量，單位：kg/h；S_pr,hs表示與熱源相連的回水管道集合；

二級(jí)換熱器耦合一級(jí)供熱網(wǎng)與二級(jí)供熱網(wǎng)，模型如式(24)和式(25)所示：

式中：表示供水管道k₁在t時(shí)刻出口處熱量，單位：kW；表示回水管道k₂在t時(shí)刻出口處熱量，單位：kW；Q_ra,n,t表示第n個(gè)用戶散熱器在t時(shí)刻的散熱功率，單位：kW；η_ex,2表示二級(jí)換熱器的換熱效率；S_ps,m表示與第m個(gè)二級(jí)換熱器相連的供水管道集合；S_pr,m表示與第m個(gè)二級(jí)換熱器相連的回水管道集合。

3.按照權(quán)利要求2所述的基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述的△t＝0.5h，λ＝3600，C＝4.168kJ/(kg·℃)；ρ＝960kg/m³。

4.按照權(quán)利要求1所述的基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述的步驟10)中，建立房屋模型的過程為：

步驟111)建立房屋溫度變化模型，如式(26)和式(27)所示：

式中：表示第n個(gè)建筑物t+1時(shí)刻的室內(nèi)溫度，單位：℃；表示第n個(gè)建筑物t時(shí)刻室外溫度，單位：℃；η_air表示空氣導(dǎo)熱率，單位：kW/℃；T_c表示調(diào)度周期；表示第n個(gè)建筑物t時(shí)刻的室內(nèi)溫度，單位：℃；U_she,m,t表示第m個(gè)二級(jí)換熱器在t時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài)，即U_she,m,t＝1表示第m個(gè)二級(jí)換熱器在t時(shí)刻打開，U_she,m,t＝0表示第m個(gè)二級(jí)換熱器在t時(shí)刻關(guān)閉；T_t^min表示t時(shí)刻房屋溫度下限，單位：℃；T_t^max表示t時(shí)刻房屋溫度上限，單位：℃；

步驟112)計(jì)算供熱指標(biāo)，如式(28)和式(29)所示：

式中：表示第n個(gè)建筑物t時(shí)刻的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，單位：kW；表示第n個(gè)建筑物的面積熱指標(biāo)，單位：W/m²；A_n表示第n個(gè)建筑物面積，單位，m²。

5.按照權(quán)利要求1所述的基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述的步驟20)包括以下過程：

步驟201)建立目標(biāo)函數(shù)，如式(30)所示：

式中：C_total表示日運(yùn)行總費(fèi)用，單位：￥；C_e表示日運(yùn)行購(gòu)電費(fèi)用，單位：￥；C_g表示日運(yùn)行購(gòu)買燃?xì)赓M(fèi)用，單位：￥；C_om表示日運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：￥；C_wt表示日運(yùn)行棄風(fēng)懲罰，單位：￥；P_gd,t表示t時(shí)刻從電網(wǎng)購(gòu)電量，單位：kW；K_gd,e,t表示t時(shí)刻從電網(wǎng)購(gòu)電電費(fèi)，單位：￥/kWh；P_wt,t表示t時(shí)刻從風(fēng)電場(chǎng)購(gòu)電量，單位：kW；K_wt,e,t表示t時(shí)刻從風(fēng)電場(chǎng)購(gòu)電電費(fèi)，單位：￥/kWh；η_gb,h表示燃?xì)忮仩t發(fā)熱效率；P_gt,t表示表示燃?xì)廨啓C(jī)在t時(shí)刻的出力，單位：kW；η_gt,e表示燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電效率；K_g表示燃?xì)鈫蝺r(jià)，單位：￥/m³；H_ng為燃?xì)鉄嶂?，單位：kWh/m³；K_gt,om表示燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：￥/kWh；K_gb,om表示燃?xì)忮仩t運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，單位：￥/kWh；δ表示風(fēng)電懲罰成本，單位：￥/kWh；表示t時(shí)刻風(fēng)電預(yù)測(cè)出力，單位：kW；

步驟202)建立約束條件，包括步驟2021)至步驟2024)：

步驟2021)建立電功率平衡約束，如式(31)所示：

式中：S_she表示二級(jí)換熱器集合；S_ra,m表示與第m個(gè)二級(jí)換熱器相連的用戶散熱器集合；P_n,t表示第n個(gè)建筑物的電負(fù)荷，單位：kW；

步驟2022)建立燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行約束，如式(32)至式(34)所示：

Q_gt,t＝P_gt,t(1-η_gt,e-η_gt,loss)η_hr,h/η_gt,e 式(32)

式中：η_gt,loss表示燃?xì)廨啓C(jī)損失率；η_hr,h表示熱回收器回收效率；表示燃?xì)廨啓C(jī)t時(shí)刻運(yùn)行功率上限，單位：kW；表示燃?xì)廨啓C(jī)t時(shí)刻運(yùn)行功率下限，單位：kW；表示燃?xì)廨啓C(jī)下坡上限約束，單位：kW；表示燃?xì)廨啓C(jī)爬坡上限約束，單位：kW；P_gt,t-1表示燃?xì)廨啓C(jī)在t-1時(shí)刻的出力，單位：kW；

步驟2023)建立最小啟停時(shí)間約束：包括式(35)所示的燃?xì)廨啓C(jī)的最小運(yùn)行時(shí)間約束，式(36)所示的燃?xì)廨啓C(jī)的停止時(shí)間約束，式(37)所示的二級(jí)換熱器的最小運(yùn)行時(shí)間約束，式(38)所示的二級(jí)換熱器的停止時(shí)間約束：

式中：表示截止t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間，單位：h；表示截止t-1時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間，單位：h；U_gt,t表示t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，U_gt,t＝1表示t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)正在運(yùn)行，U_gt,t＝0表示t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)停機(jī)；表示截止t時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)停機(jī)時(shí)間，單位：h；表示截止t-1時(shí)刻燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)停機(jī)時(shí)間，單位：h；表示燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間下限，單位：h；表示燃?xì)廨啓C(jī)連續(xù)停機(jī)時(shí)間下限，單位：h；表示截止t時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間，單位：h；表示截止t-1時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間，單位：h；U_she,m,t表示第m個(gè)二級(jí)換熱器t時(shí)刻的開關(guān)狀態(tài)，U_she,m,t＝1表示第m個(gè)二級(jí)換熱器t時(shí)刻開啟，U_she,m,t＝0表示第m個(gè)二級(jí)換熱器t時(shí)刻關(guān)閉；表示截止t時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)停止時(shí)間，單位：h；表示截止t-1時(shí)刻二級(jí)換熱器連續(xù)停止時(shí)間，單位：h；表示二級(jí)換熱器連續(xù)啟動(dòng)時(shí)間下限，單位：h；表示二級(jí)換熱器連續(xù)停止時(shí)間下限，單位：h；

步驟2024)建立聯(lián)絡(luò)線功率約束，如式(39)所示：

式中：表示從電網(wǎng)購(gòu)電下限，單位：kW；表示從電網(wǎng)購(gòu)電上限，單位：kW。

6.按照權(quán)利要求1所述的基于熱網(wǎng)和房屋熱慣性的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述的步驟30)中，將熱網(wǎng)參數(shù)代入式(12)和式(13)，求得各管段流速；將熱網(wǎng)參數(shù)與所求流速代入式(16)和式(17)，求得各管段具體延時(shí)；將具體延時(shí)代入式(18)和式(19)得到個(gè)管段延時(shí)時(shí)間段；最后將各管道延時(shí)時(shí)間段、熱網(wǎng)參數(shù)以及系統(tǒng)參數(shù)代入綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化模型求解，得最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃；按照此最優(yōu)調(diào)度計(jì)劃控制燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)忮仩t出力，并向電網(wǎng)及風(fēng)電場(chǎng)購(gòu)電。