(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210522019.7 (22)申请日 2022.05.13 (71)申请人 南京师范大学 地址 210000 江苏省南京市文苑路1号 (72)发明人 权西斌　谢浩　王昕晔　汪峰　 魏佳毓　刘美静　 (74)专利代理 机构 北京智帆金 科知识产权代理 事务所(普通 合伙) 16048 专利代理师 韩璐 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06Q 50/08(2012.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 基于分布式能源系统的建筑负荷波动性分 析方法 (57)摘要 本发明公开了基于分布式能源系统的建筑 负荷波动性分析方法， 包括约束条件的确定， 所 述约束条件的确定包括能量平衡条件的确定和 设备容量约束的确定； 所述能量平衡条件指系统 各个设备在规定的运行策略下运行提供的能量 可以满足用户的冷热电需求， 所述设备容量约束 的确定选用燃气轮机作为优化模 型的发电单元， 燃气轮机的容量ζgt.E作为算法优化的变量， 燃 气轮机的容量决定了余热锅炉和吸收式制冷机 组的容量， 燃气锅炉的容量由燃气轮机的容量和 热负荷数据决定， 燃气锅炉需要满足燃气轮机供 热量不足情况下的最大供热需求， 电制冷机组的 设备容量由吸收式制冷机组的设备容量和冷负 荷需求决定， 本发明， 具有实用性强的特点。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 115017572 A 2022.09.06 CN 115017572 A 1.基于分布式能源系统的建筑负荷波动性分析方法， 其特征在于： 包括约束条件的确 定， 所述约束条件的确定包括能量平衡条件的确定和设备容 量约束的确定； 所述能量平衡条件指系统各个设备在规定的运行策略下运行提供的能量可以满足用 户的冷热电需求， 所述设备容量约束的确定选用燃气轮机作为优化模型 的发电单元， 燃气 轮机的容量ζgt.E作为算法优化的变量， 燃气轮机的容量决定了余热锅炉和吸收式制冷机 组 的容量。 2.根据权利要求1所述的基于分布式能源系统的建筑负荷波动性分析方法， 其特征在 于： 所述能量平衡条件具体如下： 式中， 分别指DES系统中市政电网逐时供电量、 燃气轮机逐时 发电量、 电制冷机组的逐时耗电量； CD.i、 CA.i分别指电制冷机组逐时制冷量、 吸收式制冷机 组逐时制冷量； Hgt.i、 HB.i分别指余热锅炉逐时制热量、 燃气锅炉逐时制热量； Ei、 Ci、 Hi分别 指用户逐时电、 冷、 热负荷值。 3.根据权利要求2所述的基于分布式能源系统的建筑负荷波动性分析方法， 其特征在 于： 所述设备容 量约束具体如下： 式中， ζgt.H、 ζgt.E、 ζw、 ζA分别指燃气轮机的额定制热量、 燃气轮机的额定发电量、 余热锅 炉的额定容量、 吸收式制冷机组的额定容量； ηw、 ηA分别指余热锅炉、 吸收式制冷机组的效 率； 燃气锅炉的容量由燃气轮机的容量和热负荷数据决定， 燃气锅炉需要满足燃气轮机供 热量不足情况 下的最大 供热需求， 具体为： ζB＝max(Hi‑Hgt.i)； 式中， ζB指燃气锅炉的额定容 量； Hgt.i指燃气轮机逐时制热量； 电制冷机组的设备容 量由吸收式制冷机组的设备容 量和冷负荷需求决定， 具体为： ζD＝max(Ci‑CA.i)； 式中， ζD指电制冷机组的额定容 量， CA.i指燃气轮机的逐时制冷量。 4.根据权利要求3所述的基于分布式能源系统的建筑负荷波动性分析方法， 其特征在 于： 还包括设备模型的建立， 所述设备模型的建立包括： 燃气轮机的输出 热效率及电效率由负荷率决定， 燃气轮机负荷率xi计算公式为： xi＝Ei/ζgt.E；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115017572 A 2由燃气轮机的运行效率离 散数据进行拟合， 拟合 函数表达式为： 由上述燃气轮机负荷率xi及热电效率拟合函数可计算燃气轮机的逐时运行效率及燃气 轮机的逐时燃气消耗 量： 式中， 分别指燃气轮机的额定发电量、 燃气轮机的额定制热量； Hgas指天然 气的热值； 余热锅炉机组模型： Hw.i＝Hgt.i·ηw； 式中， Hw.i指余热锅炉逐时制热量； 燃气锅炉模型： HB.i＝GB.i·ηB； 式中， HB.i指燃气锅炉制热量， GB.i指燃气锅炉逐时消耗天然气量； 电制冷机组： CD.i＝ED.i·ηD； 式中， CD.i指电制冷机组逐时制冷量， ED.i指电制冷机组逐时耗电量； ηD指电制冷机组制 冷COP； 吸收式制冷机组模型： CA.i＝(HB.i+Hw.i)·ηA。 5.根据权利要求4所述的基于分布式能源系统的建筑负荷波动性分析方法， 其特征在 于： 包括DES运行 策略的制定： 基于上述设备的运行效率， 进行分情况讨论不同季节、 不同负荷需求特性下的运行策 略： A： 在冬季且负荷比例Hgt.i/Egt.i>Hi/Ei； Hi<ζgt.H时， 采取以热定电运行策略， 不足电负荷 由电网提供； B： 在冬季且负荷比例Hgt.i/Egt.i>Hi/Ei； Hi>ζgt.H时， 燃气轮机额定功率运行， 不足热、 电 负荷由燃气锅炉及电网提供； C： 在冬季且负荷比例Hgt.i/Egt.i<Hi/Ei； Ei>ζgt.E时， 采取以电定热运行策略， 不足热负荷 由燃气锅炉提供； D： 在夏季且负荷比例Cgt.i/Egt.i>Ci/Ei； Ci<ζgt.C时， 采取以冷定电的运行方式， 不足的电 负荷需求由电网吧提供； E： 在夏季且负荷比例Cgt.i/Egt.i>Ci/Ei； Ci>ζgt.C时， 燃气轮机满负荷运行， 不足冷负荷、 电负荷分别由电制冷机组及电网提供； F： 在夏季且负荷比例Cgt.i/Egt.i<Ci/Ei时， 燃气轮机的负荷率xi为(Ei·ηD+Ci)·Egt.i/ Cgt.i， 此时燃气轮机刚好可以为系统满足用户所有电负荷 及冷负荷需求。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115017572 A 3