[发明专利]一种基于预测控制与区间规划的CCHP系统优化运行方法

说明书

本公开提供了一种基于预测控制与区间规划的CCHP系统优化运行方法，根据可再生能源冷热电联供系统的历史运行数据；对可再生能源和负荷进行区间预测，得到风电功率、冷热电负荷预测值与区间值；对可再生能源出力与冷热电负荷作误差预测，在高斯过程回归区间预测的基础上，利用误差预测值补偿预测值；综合考虑可再生能源冷热电联供系统的经济性、能源利用率和环境效益，构建含区间数的目标函数，并在约束条件下，对目标函数滚动优化求解，得到系统设备出力值；本公开能够在提高系统经济性、能源利用率和环境效益的同时提升稳定性。

技术领域

本公开属于冷热电联供系统技术领域，涉及一种基于预测控制与区间规划的CCHP系统优化运行方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

当今世界正面临着严重的能源与环境危机，我国作为能源消费大国，节能减排形势，更为严峻。我国以风能、太阳能为代表的可再生能源十分丰富且极具发展潜力，对实现节能减排，意义重大，发展可再生能源是解决问题的关键途径。

可再生能源冷热电联供(Combined Cooling Heating and Power，CCHP)系统是在CCHP系统基础上引入可再生能源以期实现能源高效梯级利用，同时提高可再生能源消纳率。可再生能源CCHP系统设备众多，工况复杂，异质多能流耦合，而且可再生能源及冷热电负荷不确定性强，要实现系统的经济高效运行尤为关键，亦极具挑战。

据发明人了解，现有技术中，可再生能源CCHP系统的可再生能源、负荷功率预测一般只给出一个确定性预测值。基于确定性预测值进行CCHP系统运行优化，由此将含不确定性的系统优化转化为确定性优化；有专利在作系统滚动优化的同时加入了反馈校正环节，基于预测控制进行系统优化调度，但在系统中不确定变量波动性较大的情况下，与实际偏差较大。现有研究目前存在下列问题：

(1)虽然有关确定性预测的研究已取得众多成果，但在实际情况中，可再生能源发电(如光伏和风电)受光照、风速等天气因素影响，其出力预测具有较强的不确定性，负荷预测也存在预测误差不确定性，其发生误差的概率几乎为百分之百，其误差通常服从于正态分布。基于确定性预测的优化运行方法，严重依赖于预测的精度，系统在每一时间点上的预测不确定性，是基于确定性预测值的模型预测控制方法无法充分考虑的。

(2)源、荷预测会出现误差同时可再生能源与冷热电负荷会随机波动，为了描述可再生能源CCHP系统的这种不确定性情况，若采用随机规划方法需获得不确定变量的概率分布特性，这往往比较困难。未考虑系统不确定性对系统优化运行的影响，会造成系统可靠性的降低，难以保证可行性。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种基于预测控制与区间规划的CCHP系统优化运行方法，本公开能够在提高系统经济性、能源利用率和环境效益的同时提升稳定性。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种基于预测控制与区间规划的CCHP系统优化运行方法，包括以下步骤：

获取可再生能源冷热电联供系统的历史运行数据；

对可再生能源和负荷进行区间预测，得到风电功率、冷热电负荷预测值与区间值；

对可再生能源出力与冷热电负荷作误差预测，在高斯过程回归区间预测的基础上，利用误差预测值补偿预测值；

综合考虑可再生能源冷热电联供系统的经济性、能源利用率和环境效益，构建含区间数的目标函数，并在约束条件下，对目标函数滚动优化求解，得到系统设备出力值。

作为可选择的实施方式，对可再生能源和负荷进行区间预测过程中，采用高斯过程回归区间预测。