本發(fā)明涉及可再生能源的回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體的講是多用戶(hù)的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

隨著傳統(tǒng)化石能源的日益枯竭，太陽(yáng)能、風(fēng)能等分布式可再生能源越來(lái)越受到人們的關(guān)注。然而可再生能源具有間歇性、不穩(wěn)定性等特點(diǎn)，造成大量的棄光、棄風(fēng)現(xiàn)象。隨著互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用升級(jí)，構(gòu)建區(qū)域能源網(wǎng)成為能源應(yīng)用的發(fā)展方向。然而電網(wǎng)、冷網(wǎng)、熱網(wǎng)各自具有不同的響應(yīng)特性，單一網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)節(jié)顯然無(wú)法實(shí)現(xiàn)多能源網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)，也無(wú)法盡可能多的利用可再生能源。

現(xiàn)有能源技術(shù)從集中的火力發(fā)電、集中區(qū)域供暖、分散式供冷，逐漸發(fā)展為分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)和融合多種可再生能源的分布式能源系統(tǒng)。所謂分布式能源系統(tǒng)是相對(duì)于集中式能源系統(tǒng)而言，相比采用大容量設(shè)備、集中生產(chǎn)、集中傳輸?shù)接脩?hù)的傳統(tǒng)能源系統(tǒng)，分布式能源系統(tǒng)靠近用戶(hù)端，小容量設(shè)備進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換，余熱資源綜合利用，根據(jù)用戶(hù)端需求采用必要的儲(chǔ)能設(shè)備，滿(mǎn)足各種不同需求的用戶(hù)端，構(gòu)建能源的生產(chǎn)、傳輸、利用、回收等四環(huán)節(jié)。在此發(fā)展基礎(chǔ)上，已公開(kāi)專(zhuān)利《一種能源互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)》授權(quán)公告號(hào)：CN204497843U提出了基于電力網(wǎng)絡(luò)的能源互聯(lián)網(wǎng)，已公開(kāi)專(zhuān)利《一種能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)度與控制方法》申請(qǐng)公布號(hào)：CN104993988A公開(kāi)了基于網(wǎng)絡(luò)通信與能源傳輸?shù)哪茉椿ヂ?lián)網(wǎng)調(diào)度控制方法，其指代的能源仍只是電能。由于電力響應(yīng)速度快，相比冷網(wǎng)、熱網(wǎng)的水力易失衡、熱力響應(yīng)較慢等特性，更容易形成電力的互聯(lián)。因此目前針對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的研究都是基于電力的能源互聯(lián)。

然而，隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，區(qū)域用戶(hù)對(duì)冷、熱的需求不斷攀升，合理規(guī)劃建設(shè)區(qū)域冷網(wǎng)、熱網(wǎng)、電網(wǎng)，為居民提供能源需求顯得尤為重要。融合冷網(wǎng)、熱網(wǎng)、電網(wǎng)的新型能源網(wǎng)絡(luò)的建立，將為實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和高可再生能源滲透率提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此本發(fā)明公開(kāi)了基于電網(wǎng)、熱網(wǎng)、冷網(wǎng)構(gòu)成的區(qū)域能源網(wǎng)系統(tǒng)，并詳細(xì)敘述各子網(wǎng)間的自調(diào)節(jié)協(xié)同策略，同時(shí)提出該系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)節(jié)方法，最終實(shí)現(xiàn)高可再生能源滲透率的熱網(wǎng)、冷網(wǎng)、電網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明突破了現(xiàn)有技術(shù)的難題，設(shè)計(jì)了一種基于電網(wǎng)、熱網(wǎng)、冷網(wǎng)構(gòu)成的區(qū)域能源網(wǎng)系統(tǒng)及其優(yōu)化調(diào)節(jié)方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了多用戶(hù)的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)，包括能源網(wǎng)，其特征在于：能源網(wǎng)由區(qū)域電網(wǎng)、區(qū)域冷網(wǎng)、區(qū)域熱網(wǎng)組成，可再生能源和天然氣能源管道作為能源網(wǎng)的功能源頭，能源網(wǎng)耦合區(qū)域外城市能源網(wǎng)作為能源網(wǎng)的補(bǔ)充，能源網(wǎng)的輸出終端則連接多用戶(hù)能源互聯(lián)網(wǎng)，其中區(qū)域電網(wǎng)中設(shè)有蓄電系統(tǒng)，區(qū)域冷網(wǎng)中設(shè)有蓄冷系統(tǒng)，區(qū)域熱網(wǎng)中設(shè)有蓄熱系統(tǒng)，所述可再生能源與能源網(wǎng)之間采用可再生能源供能系統(tǒng)相連，所述天然氣能源管道與能源網(wǎng)之間采用天然氣系統(tǒng)相連，所述區(qū)域電網(wǎng)與區(qū)域熱網(wǎng)之間設(shè)有電熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，區(qū)域電網(wǎng)與區(qū)域冷網(wǎng)之間設(shè)有電制冷系統(tǒng)，區(qū)域熱網(wǎng)與區(qū)域冷網(wǎng)之間設(shè)有吸收式制冷系統(tǒng)。

所述可再生能源包括太陽(yáng)能與風(fēng)能，所述可再生能源供能系統(tǒng)分為光伏系統(tǒng)、光熱系統(tǒng)、太陽(yáng)能吸收式制冷機(jī)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力制熱系統(tǒng)。

所述天然氣系統(tǒng)由燃?xì)忮仩t、內(nèi)燃機(jī)一、燃?xì)饪照{(diào)、燃?xì)鉃V清器組成，燃?xì)饪照{(diào)的一側(cè)與區(qū)域冷網(wǎng)相連，燃?xì)饪照{(diào)的另一側(cè)分為三路分別與內(nèi)燃機(jī)一的一側(cè)、燃?xì)忮仩t的一側(cè)、調(diào)壓閥的一端相連，內(nèi)燃機(jī)一的另一側(cè)與區(qū)域電網(wǎng)相連，燃?xì)忮仩t的另一側(cè)與區(qū)域熱網(wǎng)相連，調(diào)壓閥的另一端與燃?xì)鉃V清器的一端相連，燃?xì)鉃V清器的另一端與球閥的一端相連，球閥的另一端與天然氣能源管道相連。

所述蓄冷系統(tǒng)由蓄冰槽、冰水泵、釋冰冷泵、區(qū)域冷網(wǎng)換熱器和制冰機(jī)，區(qū)域冷網(wǎng)上連接有區(qū)域冷網(wǎng)換熱器，區(qū)域冷網(wǎng)換熱器的一側(cè)與制冰機(jī)的上方相連，制冰機(jī)的一側(cè)與冰水泵的一端相連，冰水泵的另一端與蓄冰槽的一側(cè)相連，蓄冰槽的上方采用通道與制冰機(jī)相連， 蓄冰槽的另一側(cè)與釋冷水泵的一端相連，釋冷水泵的另一端與區(qū)域冷網(wǎng)換熱器的另一側(cè)相連。

所述蓄電系統(tǒng)由儲(chǔ)能逆變器、內(nèi)燃機(jī)二、儲(chǔ)能裝置組成，儲(chǔ)能逆變器的頂部與區(qū)域電網(wǎng)相連，儲(chǔ)能逆變器的一側(cè)與儲(chǔ)能裝置相連，儲(chǔ)能逆變器的另一側(cè)與內(nèi)燃機(jī)二、光伏系統(tǒng)、風(fēng)電系統(tǒng)相連。

所述蓄熱系統(tǒng)由蓄熱裝置、循環(huán)水泵、熱交換熱器等組成，其特征在于：所述換熱器串聯(lián)在區(qū)域熱網(wǎng)上，熱交換熱器的一側(cè)與蓄熱裝置的頂部一側(cè)相連，蓄熱裝置頂部的另一側(cè)分為兩路分別與熱泵、余熱源相連，蓄熱裝置的底部一側(cè)與水泵相連，水泵把熱量輸送到用戶(hù)端。蓄熱裝置底部的另一側(cè)與循環(huán)水泵的一側(cè)相連，循環(huán)水泵的另一側(cè)與熱交換熱器的另一側(cè)相連。

所述電熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)為熱泵系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)、朗肯循環(huán)系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)和斯特林機(jī)系統(tǒng)中的一種或幾種。

所述光伏系統(tǒng)由光伏電池組件、匯流箱、直流控制柜組成，光伏電池組件的下方連接有匯流箱，匯流箱的下方連接有直流控制柜，直流控制柜與儲(chǔ)能逆變器相連。所述光熱系統(tǒng)由過(guò)濾器、控制閥門(mén)、泵和太陽(yáng)能集熱器，控制閥門(mén)的一端與區(qū)域熱網(wǎng)相連，控制閥門(mén)的另一端與蓄熱器一側(cè)的上方相連，蓄熱器一側(cè)的下方與給水泵的一側(cè)相連，給水泵的另一側(cè)與過(guò)濾器相連，蓄熱器另一側(cè)的上方與太陽(yáng)能集熱器的一端相連，太陽(yáng)能集熱器的另一端與泵的一側(cè)相連，泵的另一側(cè)與蓄熱器另一側(cè)的下方相連。

多用戶(hù)的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于：按照如下步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)：

步驟1：取得調(diào)節(jié)區(qū)域的歷年氣象資料并進(jìn)行未來(lái)24小時(shí)氣象預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；取得調(diào)節(jié)區(qū)域多用戶(hù)能源需求的歷史數(shù)據(jù)和該區(qū)域可再生能源出力歷史數(shù)據(jù)；

步驟2：基于步驟1的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，利用自學(xué)式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測(cè)多用戶(hù)能源需求數(shù)NEED（I，N，H，C，E）和可再生能源出力數(shù)據(jù)REN（I，M，H，C，E）；

步驟3：設(shè)天然氣系統(tǒng)供給的能量為GAS（I，O，H，C，E），區(qū)域外城市能源網(wǎng)的調(diào)度量為OUTNET（I，P，H，C，E）；

步驟4：將能源儲(chǔ)存系統(tǒng)抽象設(shè)計(jì)成數(shù)學(xué)模型STRAGE（I，Q，H，C，E），能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)抽象設(shè)計(jì)成數(shù)學(xué)模型CON（I，R，H，C，E）；

步驟5：通過(guò)步驟2~步驟4設(shè)立的五維矩陣模型，確定決策變量，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，基于能量平衡理論構(gòu)建約束模型，然后利用智能尋優(yōu)算法求解得到：區(qū)域外城市能源網(wǎng)的調(diào)度值、能源網(wǎng)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)值、能源網(wǎng)內(nèi)部?jī)?chǔ)能系統(tǒng)值；

步驟6：將步驟5得出的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行三級(jí)調(diào)節(jié)，然后將能量輸送到多用戶(hù)能源互聯(lián)網(wǎng)中。

所述自學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法具體執(zhí)行過(guò)程如下：

步驟1：初始化網(wǎng)絡(luò)：根據(jù)輸入的初始輸出序列（X，Y），確定網(wǎng)絡(luò)輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)n、隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)l、輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)m、初始化輸入層、隱含層和輸出層神經(jīng)元之間的連接權(quán)值、初始化隱含層閾值、輸出層閾值，學(xué)習(xí)速率和神經(jīng)元激勵(lì)函數(shù)；

步驟2：執(zhí)行隱含層輸出計(jì)算和輸出層輸出計(jì)算；

步驟3：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)輸出值和預(yù)期輸出值計(jì)算網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)誤差；

步驟4：根據(jù)步驟3計(jì)算出的網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)，更新網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)值和節(jié)點(diǎn)閾值；

步驟5：判斷算法迭代是否結(jié)束，如果沒(méi)有則返回步驟2繼續(xù)計(jì)算，如結(jié)束則輸出最終結(jié)果。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不是把能源互聯(lián)網(wǎng)局限在電網(wǎng)層面，而是構(gòu)建了基于電網(wǎng)、熱網(wǎng)、冷網(wǎng)構(gòu)成區(qū)域能源網(wǎng)，并通過(guò)區(qū)域能源網(wǎng)與區(qū)域外城市能源網(wǎng)協(xié)同互補(bǔ)、區(qū)域能源網(wǎng)間協(xié)同互補(bǔ)，區(qū)域能源網(wǎng)自身與蓄能協(xié)同互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)區(qū)域能源網(wǎng)自調(diào)節(jié)。通過(guò)氣象預(yù)測(cè)模型、多用戶(hù)能源需求預(yù)測(cè)模型、可再生能源預(yù)測(cè)模型、區(qū)域能源網(wǎng)優(yōu)化模型實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源網(wǎng)的運(yùn)行優(yōu)化。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中天然氣能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中蓄冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明中蓄電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明中蓄熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明中光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明中光熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法步驟圖。

圖9為本發(fā)明中自學(xué)習(xí)式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的拓?fù)鋱D。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)施區(qū)域月平均溫度柱狀圖。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)施區(qū)域建筑逐月負(fù)荷統(tǒng)計(jì)柱狀圖。

圖12為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)施區(qū)的逐時(shí)風(fēng)速圖。

圖13為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)施區(qū)域的逐時(shí)總輻射圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

參見(jiàn)圖1~圖9，本發(fā)明設(shè)計(jì)了多用戶(hù)的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)，包括能源網(wǎng)，能源網(wǎng)由區(qū)域電網(wǎng)1、區(qū)域冷網(wǎng)3、區(qū)域熱網(wǎng)2組成，可再生能源和天然氣能源管道4作為能源網(wǎng)的功能源頭，能源網(wǎng)耦合區(qū)域外城市能源網(wǎng)5作為能源網(wǎng)的補(bǔ)充，能源網(wǎng)的輸出終端則連接多用戶(hù)能源互聯(lián)網(wǎng)6，其中區(qū)域電網(wǎng)1中設(shè)有蓄電系統(tǒng)7，區(qū)域冷網(wǎng)3中設(shè)有蓄冷系統(tǒng)8，區(qū)域熱網(wǎng)2中設(shè)有蓄熱系統(tǒng)9，所述可再生能源與能源網(wǎng)之間采用可再生能源供能系統(tǒng)相連，所述天然氣能源管道4與能源網(wǎng)之間采用天然氣系統(tǒng)18相連，所述區(qū)域電網(wǎng)1與區(qū)域熱網(wǎng)2之間設(shè)有電熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10，區(qū)域電網(wǎng)1與區(qū)域冷網(wǎng)3之間設(shè)有電制冷系統(tǒng)11，區(qū)域熱網(wǎng)2與區(qū)域冷網(wǎng)3之間設(shè)有吸收式制冷系統(tǒng)12。

本發(fā)明中可再生能源包括太陽(yáng)能與風(fēng)能，所述可再生能源供能系統(tǒng)分為光伏系統(tǒng)13、光熱系統(tǒng)14、太陽(yáng)能吸收式制冷機(jī)15、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)16和風(fēng)力制熱系統(tǒng)17。

本發(fā)明中天然氣系統(tǒng)18由燃?xì)忮仩t18-1、內(nèi)燃機(jī)一18-2、燃?xì)饪照{(diào)18-3、燃?xì)鉃V清器18-4組成，燃?xì)饪照{(diào)18-3的一側(cè)與區(qū)域冷網(wǎng)3相連，燃?xì)饪照{(diào)18-3的另一側(cè)分為三路分別與內(nèi)燃機(jī)一18-2的一側(cè)、燃?xì)忮仩t18-1的一側(cè)、調(diào)壓閥18-5的一端相連，內(nèi)燃機(jī)一18-2的另一側(cè)與區(qū)域電網(wǎng)1相連，燃?xì)忮仩t18-1的另一側(cè)與區(qū)域熱網(wǎng)2相連，調(diào)壓閥18-5的另一端與燃?xì)鉃V清器18-4的一端相連，燃?xì)鉃V清器18-4的另一端與球閥18-6的一端相連，球閥18-6的另一端與天然氣能源管道4相連。

本發(fā)明中蓄冷系統(tǒng)8由蓄冰槽8-1、冰水泵8-2、釋冰冷泵8-3、區(qū)域冷網(wǎng)換熱器8-4和制冰機(jī)8-5，區(qū)域冷網(wǎng)3上連接有區(qū)域冷網(wǎng)換熱器8-4，區(qū)域冷網(wǎng)換熱器8-4的一側(cè)與制冰機(jī)8-5的上方相連，制冰機(jī)8-5的一側(cè)與冰水泵8-2的一端相連，冰水泵8-2的另一端與蓄冰槽8-1的一側(cè)相連，蓄冰槽8-1的上方采用通道與制冰機(jī)8-5相連， 蓄冰槽8-1的另一側(cè)與釋冷水泵8-3的一端相連，釋冷水泵8-3的另一端與區(qū)域冷網(wǎng)換熱器8-4的另一側(cè)相連。

本發(fā)明中蓄電系統(tǒng)7由儲(chǔ)能逆變器7-1、內(nèi)燃機(jī)二7-2、儲(chǔ)能裝置7-3組成，儲(chǔ)能逆變器7-1的頂部與區(qū)域電網(wǎng)1相連，儲(chǔ)能逆變器7-1的一側(cè)與儲(chǔ)能裝置7-3相連，儲(chǔ)能逆變器7-1的另一側(cè)與內(nèi)燃機(jī)二7-2、光伏系統(tǒng)13、風(fēng)電系統(tǒng)16相連。

本發(fā)明中蓄熱系統(tǒng)9由蓄熱裝置9-1、水泵9-2、熱交換器9-3、循環(huán)水泵9-4組成，其特征在于：所述熱交換器9-3串聯(lián)在區(qū)域熱網(wǎng)2上，熱交換器9-3的一側(cè)與蓄熱裝置9-1的頂部一側(cè)相連，蓄熱裝置9-1頂部的另一側(cè)分為兩路分別與熱泵9-5、余熱源9-6相連，其中余熱資源指能源轉(zhuǎn)換設(shè)備（如內(nèi)燃機(jī)等）的余熱，蓄熱裝置9-1的底部一側(cè)與水泵9-2相連，水泵把熱量輸送到用戶(hù)端，蓄熱裝置9-1底部的另一側(cè)與循環(huán)水泵9-4的一側(cè)相連，循環(huán)水泵9-4的另一側(cè)與熱交換器9-3的另一側(cè)相連。

本發(fā)明中電熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)10為熱泵系統(tǒng)、電加熱系統(tǒng)、朗肯循環(huán)系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)和斯特林機(jī)系統(tǒng)中的一種或幾種。

本發(fā)明中光伏系統(tǒng)13由光伏電池組件13-1、匯流箱13-2、直流控制13-3柜組成，光伏電池組件13-1的下方連接有匯流箱13-2，匯流箱13-2的下方連接有直流控制柜13-3，直流控制柜13-3與儲(chǔ)能逆變器7-1相連。所述光熱系統(tǒng)14由給水泵14-1、控制閥門(mén)14-2、泵14-3和太陽(yáng)能集熱器14-4，控制閥門(mén)14-2的一端與區(qū)域熱網(wǎng)2相連，控制閥門(mén)14-2的另一端與蓄熱器14-5一側(cè)的上方相連，蓄熱器14-5一側(cè)的下方與給水泵14-1的一側(cè)相連，給水泵14-1的另一側(cè)與過(guò)濾器 14-6相連，蓄熱器14-5另一側(cè)的上方與太陽(yáng)能集熱器14-4的一端相連，太陽(yáng)能集熱器14-4的另一端與泵14-3的一側(cè)相連，泵14-3的另一側(cè)與蓄熱器14-5另一側(cè)的下方相連。

本發(fā)明還設(shè)計(jì)了多用戶(hù)的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)節(jié)方法，按照如下步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)：

步驟1：取得調(diào)節(jié)區(qū)域的歷年氣象資料并進(jìn)行未來(lái)24小時(shí)氣象預(yù)測(cè)得到預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；取得調(diào)節(jié)區(qū)域多用戶(hù)能源需求的歷史數(shù)據(jù)和該區(qū)域可再生能源出力歷史數(shù)據(jù)；

步驟2：基于步驟1的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，利用自學(xué)式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測(cè)多用戶(hù)能源需求數(shù)NEED（I，N，H，C，E）和可再生能源出力數(shù)據(jù)REN（I，M，H，C，E）；

步驟3：設(shè)天然氣系統(tǒng)供給的能量為GAS（I，O，H，C，E），區(qū)域外城市能源網(wǎng)的調(diào)度量為OUTNET（I，P，H，C，E）；

步驟4：將能源儲(chǔ)存系統(tǒng)抽象設(shè)計(jì)成數(shù)學(xué)模型STRAGE（I，Q，H，C，E），能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)抽象設(shè)計(jì)成數(shù)學(xué)模型CON（I，R，H，C，E）；

步驟5：通過(guò)步驟2~步驟4設(shè)立的五維矩陣模型，確定決策變量，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，基于能量平衡理論構(gòu)建約束模型，然后利用智能尋優(yōu)算法求解得到：區(qū)域外城市能源網(wǎng)的調(diào)度值、能源網(wǎng)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)值、能源網(wǎng)內(nèi)部?jī)?chǔ)能系統(tǒng)值；

步驟6：將步驟5得出的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行三級(jí)調(diào)節(jié)，然后將能量輸送到多用戶(hù)能源互聯(lián)網(wǎng)中。

其中基于五維矩陣構(gòu)建多用戶(hù)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的能量平衡方程為：

NEED(I, N, H, C, E) = REN(I, M, H, C, E) + GAS(I, O, H, C, E) + STORAGE(I, Q, H, C, E) + OUTNET(I, P, H, C, E) + CON(I, R, H, C, E)；

其中：NEED代表多用戶(hù)的逐時(shí)冷熱電能源需求，I代表時(shí)間；N代表多用戶(hù)的個(gè)數(shù)；H代表熱需求；C代表冷需求；E代表電需求；REN代表可再生能源可以提供的能量，M代表可再生能源種類(lèi)；GAS代表天然氣能源系統(tǒng)可以提供的能量，O代表不同天然氣設(shè)備系統(tǒng)；OUTNET代表區(qū)域外城市能源網(wǎng)與本發(fā)明之間的能源調(diào)度量， P 為0-1整數(shù)，0代表本發(fā)明向區(qū)域外城市能源網(wǎng)輸出能量，1代表區(qū)域外城市能源網(wǎng)向本發(fā)明輸入能量； STORAGE代表多種能源的儲(chǔ)存量，Q為0-1整數(shù)，0代表儲(chǔ)存能量，1代表釋放儲(chǔ)存能量；CON代表通過(guò)本發(fā)明中能源網(wǎng)間轉(zhuǎn)換生成的能源， R代表區(qū)域網(wǎng)中不同網(wǎng)間的轉(zhuǎn)換技術(shù)措施。

本發(fā)明中自學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法是基于多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是通過(guò)信號(hào)的正向傳遞和誤差反向傳遞完成的。如正向傳遞中，輸入信號(hào)從輸入層經(jīng)隱含層直至輸出層，每層的處理只影響下一層神經(jīng)元狀態(tài)。而輸出層若得不到期望值，則反向傳遞誤差，通過(guò)調(diào)整權(quán)重值和閥值，使輸出值不斷逼近期望值，其具體執(zhí)行過(guò)程如下：

步驟1：初始化網(wǎng)絡(luò)：根據(jù)輸入的初始輸出序列（X，Y）確定網(wǎng)絡(luò)輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)n、隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)l、輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)m、初始化輸入層、隱含層和輸出層神經(jīng)元之間的連接權(quán)值、初始化隱含層閾值、輸出層閾值，學(xué)習(xí)速率和神經(jīng)元激勵(lì)函數(shù)；

步驟2：執(zhí)行隱含層輸出計(jì)算和輸出層輸出計(jì)算；

步驟3：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)輸出值和預(yù)期輸出值計(jì)算網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)誤差；

步驟4：根據(jù)步驟3計(jì)算出的網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)，更新網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)值和節(jié)點(diǎn)閾值；

步驟5：判斷算法迭代是否結(jié)束，如果沒(méi)有則返回步驟2繼續(xù)計(jì)算，如結(jié)束則輸出最終結(jié)果。

其中（X，Y）為能源需求數(shù)據(jù)和可再生能源出力數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化形式。

在具體實(shí)施中，多用戶(hù)區(qū)域能源網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)模型一般以經(jīng)濟(jì)性為主，如下介紹以年費(fèi)用最低位目標(biāo)函數(shù)，包括設(shè)備投資費(fèi)用折算年費(fèi)用、年燃料購(gòu)置費(fèi)用、年運(yùn)行費(fèi)用、年度從外網(wǎng)購(gòu)置能量費(fèi)用、年度能源供給外網(wǎng)收益費(fèi)用計(jì)算中為負(fù)值，如下式：

(1)

其中：C_total代表年總費(fèi)用；C_cap代表各個(gè)設(shè)備年費(fèi)用之和；C_fuel代表年燃料消耗費(fèi)用；C_outnet代表年度從外網(wǎng)輸入能量花費(fèi)費(fèi)用；C_innet代表年度為外網(wǎng)提供能量收益費(fèi)用；In_tech代表各個(gè)設(shè)備技術(shù)投資費(fèi)用；I代表折扣率；L_tech代表各個(gè)設(shè)備技術(shù)使用壽命；OM_tech代表各個(gè)設(shè)備技術(shù)單位容量運(yùn)營(yíng)費(fèi)用； E_tech代表各個(gè)設(shè)備技術(shù)容量；V_gas代表年消耗天然氣體積；C_gas代表年天然氣價(jià)格； Pin_x代表從外網(wǎng)輸入能量；Pout_x代表向外網(wǎng)輸出能量；m、h、代表月份和小時(shí)；x代表輸出輸出的不同能量類(lèi)型。

本發(fā)明中提到的三級(jí)調(diào)節(jié)即為STORAGE、OUTNET、CON之間的調(diào)節(jié)量，以此滿(mǎn)足多用戶(hù)NEED 需求。

實(shí)施例：

以沈陽(yáng)某含有工業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、商業(yè)圈、賓館、學(xué)校等不同能源需求的多用戶(hù)區(qū)域?yàn)槔搮^(qū)域需求電能、熱能、冷能、醫(yī)用蒸汽等。該區(qū)域月平均溫度如圖10所示，以賓館為例，建筑的月負(fù)荷需求如圖11所示。

風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源資源數(shù)據(jù)如圖12、圖13所示。

基于以上數(shù)據(jù)，可以確定逐時(shí)可以利用的可再生能源資源，基于建立的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)，可再生能源和天然氣能源管道作為能源網(wǎng)的功能源頭，能源網(wǎng)耦合區(qū)域外城市能源網(wǎng)作為能源網(wǎng)的補(bǔ)充，能源網(wǎng)的輸出終端則連接多用戶(hù)能源互聯(lián)網(wǎng)，其中區(qū)域電網(wǎng)中設(shè)有蓄電系統(tǒng)，區(qū)域冷網(wǎng)中設(shè)有蓄冷系統(tǒng)，區(qū)域熱網(wǎng)中設(shè)有蓄熱系統(tǒng)。根據(jù)各子網(wǎng)間的自調(diào)節(jié)協(xié)同策略，通過(guò)本發(fā)明設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)方法，最終實(shí)現(xiàn)高可再生能源滲透率的熱網(wǎng)、冷網(wǎng)、電網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行。