一种综合能源系统优化方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及综合能源系统优化调度领域，特别涉及一种综合能源系统优化方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.工业园区是包括信息产业、生物技术产业和高端装备制造业的工业集群。随着各种产业的不断扩大，工业园区内的能源消耗将继续增长。园区综合能源系统是一种集成电力、热力、天然气和冷却等多种形式能源的新型能源供应系统。热泵技术作为近些年兴起的一项新型节能减排技术，通常是从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，通过电力做功，再提供可被利用的高品位热能，热泵利用的是地表水、地下水或土壤中的热力资源，所以热泵特别适合于建筑物的供暖制冷，可见热泵是一个高效率的电转热设备，能将多余的电能转化为热能再加以利用，在多能微网中具有广阔的应用前景。
3.然而，在含有热泵的综合能源系统中，电力网络和热力网络集成耦合在一起，使得其运行问题变得复杂，而且热泵性能系数的非线性特性也给系统的优化求解带来困难，为保证含有热泵的综合能源系统能够安全经济高效运行，必须对其关键技术问题——经济调度问题展开深入地分析与研究。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种综合能源系统优化方法、装置、设备及介质，排除了热泵经济模型的非线性化参数对综合能源系统运行带来的影响，达到优化综合能源系统的目的。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种综合能源系统优化方法，包括：
6.确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本；
7.根据所述运行成本对所述出力模型进行经济调度建模，以得到所述综合能源系统的经济模型，所述综合能源系统的经济模型中包含所述热泵对应的热泵经济模型；
8.对所述热泵经济模型进行分段线性化，并对所述分段线性化的结果进行求解，以优化所述热泵经济模型以及所述综合能源系统的经济模型。
9.可选的，在所述确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本之前，还包括：
10.根据电能源系统、热能源系统以及气能源系统确定所述综合能源系统。
11.可选的，所述根据电能源系统、热能源系统以及气能源系统确定所述综合能源系统，包括：
12.分别确定所述电能源系统、所述热能源系统以及所述气能源系统分别对应的若干外部能源网络、若干能源转换设备、若干储能装置以及若干负荷；
13.根据各所述外部能源网络、各所述能源转换设备、各所述储能装置以及各所述负荷确定所述综合能源系统，其中，所述热能源系统的各所述能源转换装备中包括所述热泵。
14.可选的，在所述根据各所述外部能源网络、各所述能源转换设备、各所述储能装置以及各所述负荷确定所述综合能源系统之后，还包括：
15.根据各所述外部能源网络以及所述热泵确定所述综合能源系统对应的出力模型的输入矩阵；
16.根据各所述能源转换设备确定所述综合能源系统对应的出力模型的耦合矩阵；
17.根据各所述储能装置以及各所述负荷确定所述综合能源系统对应的出力模型的输出矩阵；
18.根据所述输入矩阵、所述耦合矩阵以及所述输出矩阵确定所述出力模型。
19.可选的，所述确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本，包括：
20.确定所述综合能源系统向各所述外部能源网络购买能源时的费用；
21.确定所述综合能源系统向各所述外部能源网络售卖能源时的收益；
22.将所述费用与所述收益的差值作为所述综合能源系统的运行成本；
23.相应的，所述根据所述运行成本对所述出力模型进行经济调度建模，以得到所述综合能源系统的经济模型，包括：
24.将所述运行成本作为所述经济调度建模的目标函数；
25.确定所述电能源系统、所述热能源系统以及所述气能源系统的能量平衡约束条件；
26.确定各所述储能装置的储能约束条件；
27.确定各所述能源转换设备在工作时需要满足的出力上下限约束条件；
28.将所述目标函数、所述能量平衡约束条件、所述储能约束条件以及所述出力上下限约束条件进行所述经济调度建模的结果作为所述综合能源系统的经济模型。
29.可选的，所述对所述热泵经济模型进行分段线性化，包括：
30.通过所述热泵经济模型的工作曲线、预设时间、预设温度系数确定所述热泵的性能参数；
31.对所述性能参数进行所述分段线性化。
32.可选的，所述对所述分段线性化的结果进行求解，包括：
33.根据所述分段线性化的结果建立混合整数线性规划模型；
34.调用求解器对所述混合整数线性规划模型进行求解。
35.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种综合能源系统优化装置，包括：
36.确定单元，用于确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本；
37.建模单元，用于根据所述运行成本对所述出力模型进行经济调度建模，以得到所述综合能源系统的经济模型，所述综合能源系统的经济模型中包含所述热泵对应的热泵经济模型；
38.求解单元，用于对所述热泵经济模型进行分段线性化，并对所述分段线性化的结果进行求解，以优化所述热泵经济模型以及所述综合能源系统的经济模型，以优化所述综合能源系统。
39.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电子设备，包括：
40.存储器，用于存储计算机程序；
41.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述综合能源系统优化方法的步
骤。
42.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述综合能源系统优化方法的步骤。
43.本发明的目的是提供一种综合能源系统优化方法、装置、设备及介质，先确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本，然后根据运行成本对出力模型进行经济调度建模，以得到综合能源系统的经济模型，再对综合能源系统的经济模型中包含的热泵对应的热泵经济模型进行分段线性化，并对分段线性化的结果进行求解，以优化热泵经济模型以及综合能源系统的经济模型，排除了热泵经济模型的非线性化参数对综合能源系统运行带来的影响，达到优化综合能源系统的目的。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
45.图1为本发明提供的一种综合能源系统优化方法的过程流程图；
46.图2为本发明提供的一种工业园区的综合能源系统的结构示意图；
47.图3为本发明提供的另一种综合能源系统优化方法的过程流程图；
48.图4为本发明提供的一种综合能源系统优化装置的结构示意图；
49.图5为本发明提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
50.本发明的核心是提供一种综合能源系统优化方法、装置、设备及介质，先排除了热泵经济模型的非线性化参数对综合能源系统运行带来的影响，达到优化综合能源系统的目的。
51.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.请参照图1，图1为本发明提供的一种综合能源系统优化方法的过程流程图，该方法包括：
53.s11:确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本；
54.本发明中，为了对综合能源系统的出力模型进行经济调度建模，所以需要先确定综合能源系统对应的出力模型的运行成本，保证了方案的完整性。
55.s12:根据运行成本对出力模型进行经济调度建模，以得到综合能源系统的经济模型，综合能源系统的经济模型中包含热泵对应的热泵经济模型；
56.本发明中，因为需要消除综合能源系统中热泵的非线性参数对综合能源系统运行的影响，所以需要对热泵的经济调度建模进行确定，而热泵的经济调度模型包含于综合能
源系统的经济模型内，而综合能源系统的经济模型是根据运行成本对出力模型进行经济调度建模得到的，准确的得到了热泵经济模型。
57.s13:对热泵经济模型进行分段线性化，并对分段线性化的结果进行求解，以优化热泵经济模型以及综合能源系统的经济模型。
58.本发明中，在得到热泵经济模型后，只需要对热泵经济模型进行分段线性化，再对分段线性化的结果进行求解，就可以优化热泵经济模型以及综合能源系统的经济模型，最终消除热泵的非线性参数对综合能源系统运行的影响，优化了综合能源系统。
59.本实施例提供了一种综合能源系统优化方法，先确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本，然后根据运行成本对出力模型进行经济调度建模，以得到综合能源系统的经济模型，再对综合能源系统的经济模型中包含的热泵对应的热泵经济模型进行分段线性化，并对分段线性化的结果进行求解，以优化热泵经济模型以及综合能源系统的经济模型，排除了热泵经济模型的非线性化参数对综合能源系统运行带来的影响，达到优化综合能源系统的目的。
60.在上述实施例的基础上：
61.作为一种可选的实施例，在确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本之前，还包括：
62.根据电能源系统、热能源系统以及气能源系统确定综合能源系统。
63.本发明中，是想要建立一种工业园区的综合能源系统结构，包括电力、热力、天然气这多种能源，所以需要根据电能源系统、热能源系统以及气能源系统确定综合能源系统，即建立综合能源系统。
64.作为一种可选的实施例，根据电能源系统、热能源系统以及气能源系统确定综合能源系统，包括：
65.分别确定电能源系统、热能源系统以及气能源系统分别对应的若干外部能源网络、若干能源转换设备、若干储能装置以及若干负荷；
66.根据各外部能源网络、各能源转换设备、各储能装置以及各负荷确定综合能源系统，其中，热能源系统的各能源转换装备中包括热泵。
67.本发明中，因为是根据电能源系统、热能源系统以及气能源系统确定的综合能源系统，所以需要引入三个能源系统分别对应的外部能源网络、能源转换设备、储能装置以及负荷，所以根据电能源系统、热能源系统以及气能源系统确定综合能源系统的具体过程是：在确定出电能源系统、热能源系统以及气能源系统分别对应的若干外部能源网络、若干能源转换设备、若干储能装置以及若干负荷后，根据各外部能源网络、各能源转换设备、各储能装置以及各负荷确定综合能源系统，准确的确定了综合能源系统。
68.需要说明的是，是将电能源系统、热能源系统以及气能源系统作为综合能源系统的子能源系统，且它们之间可以通过各自对应的能源转换装置实现能源的互联互通，引入的若干能源转换设备包括：热电联产的燃气轮机、热泵、电转气等高效的能源转换设备。
69.还需要说明的是，本发明提出了一种工业园区的综合能源系统，结构如图2所示，包括电力、热力、天然气和冷却等多种能源，并引入热电联产的燃气轮机、热泵、电转气等高效的能源转换设备，并通过能源集线器的形式建立多能微网的优化运行模型，可以实现园区能源的高效利用，提高园区的运行效率。
70.作为一种可选的实施例，在根据各外部能源网络、各能源转换设备、各储能装置以及各负荷确定综合能源系统之后，还包括：
71.根据各外部能源网络以及热泵确定综合能源系统对应的出力模型的输入矩阵；
72.根据各能源转换设备确定综合能源系统对应的出力模型的耦合矩阵；
73.根据各储能装置以及各负荷确定综合能源系统对应的出力模型的输出矩阵；
74.根据输入矩阵、耦合矩阵以及输出矩阵确定出力模型。
75.本发明中，在确定出综合能源系统之后，还需要确定综合能源系统的出力模型，而要确定综合能源系统的出力模型，就需要根据各外部能源网络以及热泵确定出力模型的输入矩阵，需要根据各能源转换设备确定出力模型的耦合矩阵，需要根据各储能装置以及各负荷确定出力模型的输出矩阵，最后根据确定出的输入矩阵、耦合矩阵以及输出矩阵确定综合能源系统的出力模型。
76.需要说明的是，本发明的综合能源系统是对于含热泵的工业园区的综合能源系统，本发明采用能源集线器的形式进行建模分析(得到综合能源系统的出力模型)，有：
77.l＝c
·
p
ꢀꢀꢀ
(1)
78.式中，l，c，p分别表示能源集线器的输出矩阵、耦合矩阵和输入矩阵。
79.对于外部能源网络、可再生能源发电和热泵组成的供给部分，其能源集线器可以表示为：
[0080][0081]
式中，p1，h1，q1表示供给部分的输出；p
deal
，h
deal
，q
deal
分别表示电、热、气与上游能源网络交易的能量；p
rene
表示风机和光伏出力；p
hp
表示热泵消耗的电能；cop表示热泵工作的性能系数。
[0082]
对于能量转换装置，其能源集线器可以表示为：
[0083][0084]
式中，p2，h2，q2表示转换部分的输出；α1，α2，α3分别表示电系统供给部分输入给电负荷、电锅炉和电转气装置的比例；β1，β2，β3分别表示气系统供给部分输入给气负荷、燃气锅炉和燃气轮机的比例；η
eb
，η
p2g
，η
gb
分别表示电锅炉、电转气装置和燃气锅炉的效率；η
echp
，η
hchp
表示燃气轮机产电和产热效率。
[0085]
对于储能装置和负荷部分，其能源集线器可以表示为：
[0086][0087]
式中，le，lh，lg分别表示电、热和气系统的负荷；p
es
，h
hs
，q
gs
分别表示电、热和气系统储能装置的输出。
[0088]
作为一种可选的实施例，确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本，包括：
[0089]
确定综合能源系统向各外部能源网络购买能源时的费用；
[0090]
确定综合能源系统向各外部能源网络售卖能源时的收益；
[0091]
将费用与收益的差值作为综合能源系统的运行成本；
[0092]
本发明中，确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本的方法是先确定出综合能源系统向各外部能源网络购买能源时的费用，再确定出综合能源系统向各外部能源网络售卖能源时的收益，对费用和收益做差即可得到综合能源系统的运行成本，准确的得到综合能源系统的运行成本。
[0093]
相应的，根据运行成本对出力模型进行经济调度建模，以得到综合能源系统的经济模型，包括：
[0094]
将运行成本作为经济调度建模的目标函数；
[0095]
确定电能源系统、热能源系统以及气能源系统的能量平衡约束条件；
[0096]
确定各储能装置的储能约束条件；
[0097]
确定各能源转换设备在工作时需要满足的出力上下限约束条件；
[0098]
将目标函数、能量平衡约束条件、储能约束条件以及出力上下限约束条件进行经济调度建模的结果作为综合能源系统的经济模型。
[0099]
本发明中，根据运行成本对出力模型进行经济调度建模的方法是将运行成本作为经济调度建模的目标函数，再确定电能源系统、热能源系统以及气能源系统的能量平衡约束条件，确定各储能装置的储能约束条件，确定各能源转换设备在工作时需要满足的出力上下限约束条件，结合目标函数和三个约束条件即可对综合能源系统的出力模型进行经济调度建模，建模后的结果自然就是综合能源系统的经济模型，准确的得到综合能源系统的经济模型。
[0100]
需要说明的是，考虑多能微网(综合能源系统)向外部能源网络购买能源的费用作为主费用，多能微网(综合能源系统)向外部电网销售电能的收益作为主收益，建立含热泵的综合能源系统日前经济调度的目标函数c
total
为总费用减去总收益，用下式表示：
[0101][0102]
式中，c
hdeal
，c
qdeal
，c
edeal
分别表示与上游能源网络交易单位能源的费用；p
deal，t
，h
deal，t
，q
deal，t
分别表示电、热、气在t时刻与上游能源网络交易的能量。
[0103]
系统中各个子能源系统均需要满足能量平衡约束，用下式表示：
[0104]
p
deal
+p
rene
+p
chp-p
hp-p
p2g-p
eb
+p
es
＝leꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0105]hdeal
+h
hp
+h
chp
+h
eb
+h
gb
+h
hs
＝lhꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0106]qdeal
+q
p2g-q
chp-q
gb
+q
gs
＝lgꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0107]
式中，p
chp
，p
hp
，p
p2g
，p
eb
分别表示燃气轮机产生的电能，热泵、电转气装置和电锅炉消耗的电能；h
hp
，h
chp
，h
eb
，h
gb
分别表示热泵、燃气轮机、电锅炉和燃气锅炉产生的热能；q
p2g
，q
chp
，q
gb
分别表示电转气装置生成的天然气量，燃气轮机和燃气锅炉消耗的天然气量。
[0108]
系统中的储能装置需要满足下列约束：
[0109]
p
is,t
＝p
ich,t-p
idis,t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0110]
λ
i,t
p
ichmin
≤p
ich,t
≤λ
i,t
p
ichmax
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0111]
λ
i,t
p
idismin
≤p
idis,t
≤λ
i,t
p
idismax
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)
[0112][0113]eimin
≤e
i,t
≤e
imax
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)
[0114]
式中，p
ich,t
，p
idis,t
分别表示第i个储能设施在t时刻储存和释放的能量；λ
i,t
是0-1变量，表示第i个储能设施在t时刻储能状态，如果取为0则表示放能状态，否则表示储能状态；p
ichmin
，p
ichmax
，p
idismin
，p
idismax
分别表示第i个储能设施每个时刻储能和释能的最小和最大值；e
i,t
表示第i个储能设施在t时刻存储的能量；η
ich
，η
idis
分别表示第i个储能设施储能和释能的效率；e
imin
，e
imax
分别表示第i个储能设施能够存储能量的上下限。
[0115]
系统中各个能源转换设备工作时需要满足出力上下限约束：
[0116]
p
i,min
≤p
i,t
≤p
i,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(14)
[0117]
式中，p
i,t
是第i个能源转换设备在t时刻的出力；p
i,max
，p
i,min
分别表示第i个能源转换设备出力的上下限。
[0118]
作为一种可选的实施例，对热泵经济模型进行分段线性化，包括：
[0119]
通过热泵经济模型的工作曲线、预设时间、预设温度系数确定热泵的性能参数；
[0120]
对性能参数进行分段线性化。
[0121]
本发明中，对热泵经济模型进行分段线性化主要指的是对热泵的性能参数进行分段线性化，而热泵的性能参数是通过热泵经济模型的工作曲线、预设时间、预设温度系数确定出的，更准确的对热泵经济模型进行分段线性化。
[0122]
需要说明的是，系统中热泵的性能系数cop表示热泵工作时制热量与有效输入功率之比，cop
t
是一个与热泵负荷率相关的非线性函数：
[0123][0124]
式中，γ为热泵性能系数中的温度系数，由于本发明调度的时间尺度是24h，所以可以认为一日内热泵中工质的工作温度不变，因此发明认为γ为常数；a1，b1，c1是性能系数的回归系数，可以根据热泵工作曲线拟合得到。
[0125]
根据式(2)和式(15)，可以得到热泵消耗的电能与制热量的关系为：
[0126][0127]
本发明采用分段线性化的方法对式(16)进行线性化处理，将该非线性项分为m段，令为分段输出热功率，此时热泵模型可以表示为：
[0128][0129]
式中，kj是分段线性化后函数第j段的斜率；b
hp,t
是0-1变量，表示t时刻热泵分段模型中的状态量；p
hp,0
表示热泵输出最小热功率时所需要输入的电功率。
[0130]
作为一种可选的实施例，对分段线性化的结果进行求解，包括：
[0131]
根据分段线性化的结果建立混合整数线性规划模型；
[0132]
调用求解器对混合整数线性规划模型进行求解。
[0133]
本发明中，对分段线性化的结果进行求解的方法是根据分段线性化的结果建立混合整数线性规划模型，再调用求解器对混合整数线性规划模型进行求解，准确的对分段线性化的结果进行求解。
[0134]
需要说明的是，基于上述步骤已经建立了混合整数线性规划(milp，mixed integer linear problem)模型，再采用matlab来调用cplex求解器即可实现对该模型进行有效求解。
[0135]
还需要说明的是，本发明研究了地源热泵性能系数的非线性特性，得到了热泵输入输出的非线性关系，采用分段线性化的方法对该关系进行线性化处理，以便调用cplex进行求解。
[0136]
还需要说明的是，再调用cplex进行求解之后，还可以确定综合能源系统中各个设备的最优日出力曲线，具体过程如图3所示。
[0137]
请参照图4，图4为本发明提供的一种综合能源系统优化装置的结构示意图，该装置包括：
[0138]
确定单元11，用于确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本；
[0139]
建模单元12，用于根据运行成本对出力模型进行经济调度建模，以得到综合能源系统的经济模型，综合能源系统的经济模型中包含热泵对应的热泵经济模型；
[0140]
求解单元13，用于对热泵经济模型进行分段线性化，并对分段线性化的结果进行求解，以优化热泵经济模型以及综合能源系统的经济模型，以优化综合能源系统。
[0141]
由于综合能源系统优化装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此综合能源系统优化装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
[0142]
请参照图5，图5为本发明提供的一种电子设备的结构示意图，包括：
[0143]
存储器20，用于存储计算机程序；
[0144]
处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述综合能源系统优化方法的步骤。
[0145]
本实施例提供的电子设备可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。
[0146]
其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(central processing unit，cpu)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器(graphics processing unit，gpu)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(artificial intelligence，ai)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
[0147]
存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多
个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的综合能源系统优化方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括windows、unix、linux等。数据203可以包括但不限于综合能源系统优化方法等。
[0148]
在一些实施例中，电子设备还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
[0149]
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
[0150]
本实施例目的在于提供一种电子设备，将其中的存储器20用于存储计算机程序，将其中的处理器21用于执行计算机程序时实现如上述综合能源系统优化方法的步骤，使优化的过程更加高效准确。
[0151]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质对应的实施例，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述综合能源系统优化方法的步骤。
[0152]
可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0153]
本实施例提供的计算机可读存储介质，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果，因此计算机可读存储介质部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
[0154]
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0155]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种综合能源系统优化方法，其特征在于，包括：确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本；根据所述运行成本对所述出力模型进行经济调度建模，以得到所述综合能源系统的经济模型，所述综合能源系统的经济模型中包含所述热泵对应的热泵经济模型；对所述热泵经济模型进行分段线性化，并对所述分段线性化的结果进行求解，以优化所述热泵经济模型以及所述综合能源系统的经济模型。2.如权利要求1所述的综合能源系统优化方法，其特征在于，在所述确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本之前，还包括：根据电能源系统、热能源系统以及气能源系统确定所述综合能源系统。3.如权利要求2所述的综合能源系统优化方法，其特征在于，所述根据电能源系统、热能源系统以及气能源系统确定所述综合能源系统，包括：分别确定所述电能源系统、所述热能源系统以及所述气能源系统分别对应的若干外部能源网络、若干能源转换设备、若干储能装置以及若干负荷；根据各所述外部能源网络、各所述能源转换设备、各所述储能装置以及各所述负荷确定所述综合能源系统，其中，所述热能源系统的各所述能源转换装备中包括所述热泵。4.如权利要求3所述的综合能源系统优化方法，其特征在于，在所述根据各所述外部能源网络、各所述能源转换设备、各所述储能装置以及各所述负荷确定所述综合能源系统之后，还包括：根据各所述外部能源网络以及所述热泵确定所述综合能源系统对应的出力模型的输入矩阵；根据各所述能源转换设备确定所述综合能源系统对应的出力模型的耦合矩阵；根据各所述储能装置以及各所述负荷确定所述综合能源系统对应的出力模型的输出矩阵；根据所述输入矩阵、所述耦合矩阵以及所述输出矩阵确定所述出力模型。5.如权利要求3或4所述的综合能源系统优化方法，其特征在于，所述确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本，包括：确定所述综合能源系统向各所述外部能源网络购买能源时的费用；确定所述综合能源系统向各所述外部能源网络售卖能源时的收益；将所述费用与所述收益的差值作为所述综合能源系统的运行成本；相应的，所述根据所述运行成本对所述出力模型进行经济调度建模，以得到所述综合能源系统的经济模型，包括：将所述运行成本作为所述经济调度建模的目标函数；确定所述电能源系统、所述热能源系统以及所述气能源系统的能量平衡约束条件；确定各所述储能装置的储能约束条件；确定各所述能源转换设备在工作时需要满足的出力上下限约束条件；将所述目标函数、所述能量平衡约束条件、所述储能约束条件以及所述出力上下限约束条件进行所述经济调度建模的结果作为所述综合能源系统的经济模型。6.如权利要求5所述的综合能源系统优化方法，其特征在于，所述对所述热泵经济模型进行分段线性化，包括：
通过所述热泵经济模型的工作曲线、预设时间、预设温度系数确定所述热泵的性能参数；对所述性能参数进行所述分段线性化。7.如权利要求6所述的综合能源系统优化方法，其特征在于，所述对所述分段线性化的结果进行求解，包括：根据所述分段线性化的结果建立混合整数线性规划模型；调用求解器对所述混合整数线性规划模型进行求解。8.一种综合能源系统优化装置，其特征在于，包括：确定单元，用于确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本；建模单元，用于根据所述运行成本对所述出力模型进行经济调度建模，以得到所述综合能源系统的经济模型，所述综合能源系统的经济模型中包含所述热泵对应的热泵经济模型；求解单元，用于对所述热泵经济模型进行分段线性化，并对所述分段线性化的结果进行求解，以优化所述热泵经济模型以及所述综合能源系统的经济模型，以优化所述综合能源系统。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述综合能源系统优化方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述综合能源系统优化方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种综合能源系统优化方法、装置、设备及介质，涉及综合能源系统优化调度领域，先确定包含热泵的综合能源系统对应的出力模型的运行成本，然后根据运行成本对出力模型进行经济调度建模，以得到综合能源系统的经济模型，再对综合能源系统的经济模型中包含的热泵对应的热泵经济模型进行分段线性化，并对分段线性化的结果进行求解，以优化热泵经济模型以及综合能源系统的经济模型，排除了热泵经济模型的非线性化参数对综合能源系统运行带来的影响，达到优化综合能源系统的目的。达到优化综合能源系统的目的。达到优化综合能源系统的目的。


技术研发人员：夏红军 孟晓强 姚广元 陆施安 王杨 李云
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司杭州市余杭区供电公司 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/28