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申请/专利权人：国网江苏省电力有限公司营销服务中心;国网江苏省电力有限公司;国家电网有限公司

摘要：本发明公开了一种基于建筑物热能流的楼宇侧综合能源系统优化调度方法，该方法包括如下步骤：搭建基于建筑物热能流分析的建筑物热负荷模型；根据建筑物的热负荷模型，建立以楼宇侧综合能源系统的总体能效最大和用能成本最小为目标的多目标优化模型；以上层为总体能效最大、下层为运行成本最小，采用双层优化求解该多目标优化模型，得到优化结果；根据优化结果调度运行楼宇侧综合能源系统。本发明的方法基于建筑物热能流建立了建筑物的热负荷模型，可以更加精准地描述建筑物本身的物理层面的用能耗能模型，设置上层与下层两层目标，考虑全面，优化结果更加精准，且求解方法占用内存少，消耗时间短，更加客观高效。

主权项：1.一种基于建筑物热能流的楼宇侧综合能源系统优化调度方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤S1，搭建基于建筑物热能流分析的建筑物热负荷模型；所述建筑物热负荷模型包括外围护结构的热负荷模型和空调新风系统的热负荷模型；外围护结构传热的热负荷模型的等效热电路中，室外空气与屋顶外表面的对流热阻屋顶外表面与内表面的传导热阻以及屋顶内表面与室内空气的对流热阻依次串联，之后与墙壁和窗户的总热阻并联形成并联结构，并联之后与室内空气与地下恒温层之间的热阻串联形成总串联结构；室外温度γt和地下恒温层γg作为热压源分别施加在总串联电路的两端，分别与室外空气与屋顶外表面的对流热阻和室内空气与地下恒温层之间的热阻连接；屋顶吸收太阳辐射的热功率作为热流源施加在室外空气与屋顶外表面的对流热阻和屋顶外表面与内表面的传导热阻之间的连接点处；室内空气的等效热电容Ca,in施加在并联结构与室内空气与地下恒温层之间的热阻的连接点处；步骤S2，根据建筑物的热负荷模型，建立以楼宇侧综合能源系统的总体能效最大和用能成本最小为目标的多目标优化模型；步骤S3，以上层为总体能效最大、下层为运行成本最小，采用双层优化求解该多目标优化模型，得到优化结果；其中，采用双层优化求解多目标优化模型时，使用KKT条件将下层优化目标附加到上层优化目标中，将上层问题转化为单层的MPEC问题进行求解；在求解单层的MPEC问题时，利用BMM法处理互补条件，将MPEC问题转化为混合整数线性规划问题进行求解；具体过程包括：将楼宇侧综合能源系统的双层优化模型简化为如下形式：MaxFUx,ys.t.dx,y≥0,gx,y＝0MinFLx,ys.t.Dx,y≥0,Gx,y＝038其中，FUx,y、FLx,y分别表示上层、下层目标函数，对应于综合能效最大和用能成本最小，dx,y≥0和gx,y＝0分别表示上层问题中的不等式约束和等式约束，Dx,y≥0和Gx,y＝0分别表示下层问题中的不等式约束和等式约束；对于下层问题是凸的，通过KKT条件给出一阶必要条件，将下层问题用KKT条件替代，得到具有均衡约束的数学规划问题，如下所示：MaxFUx,ys.t.dx,y≥0,gx,y＝0 Gx,y＝0 其中，δ和ξ分别表示下层问题中不等式约束和等式约束的拉格朗日乘子；根据互补条件的独立性，利用BMM法将互补约束0≤Dx,y⊥δ≥0转化为Dx,y≤MY和δ≤M1-Y；其中M是一个足够大的正数，Y是0-1整型变量；从而实现将MPEC模型等价转化为MILP混合整数线性规划模型，以求解得到优化结果；步骤S4，根据优化结果调度运行楼宇侧综合能源系统。

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