买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：重庆邮电大学

摘要：本发明请求保护一种基于NSGA‑III算法的乡村家庭综合能源优化调度方法，包括确定乡村家庭综合能源的模型；考虑经济成本、污染排放、可再生能源使用率、用户满意度，以电、热、冷平衡作为约束条件进行优化设计；采用NSGA‑III算法对该多目标问题进行求解；基于NSGA‑III算法求解出最优的乡村家庭综合能源优化调度。以最小化成本，即运维成本、购买燃料和购电成本、碳排放成本，最小化污染物排放，最大化可再生能源占比，最大化用户满意度为目标函数。该方法在计算量小和最优解即乡村家庭综合能源优化调度方面具有优越的性能。此外，该方法对于乡村家庭的新能源改造后的优化调度和乡村中的小区的综合能源优化调度的实现具有较强的实用性。

主权项：1.一种基于NSGA-III算法的乡村家庭综合能源优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：确定乡村家庭综合能源的模型，包含生物质能热电联产机、太阳能光伏发电系统、柴油发电机、电锅炉、蓄电池、电制冷机组、家庭屋顶风力发电机；以经济成本、污染排放、可再生能源使用率、用户满意度作为目标函数，以电、热、冷平衡及设备自身约束作为约束条件；采用NSGA-III第三代非支配排序遗传算法对该多目标问题进行求解；基于NSGA-III算法求解出的最优的乡村家庭综合能源优化调度；所述乡村家庭综合能源系统中电功率包含发电设备的发电量和用电负载的用电量，其公式为：PRual,t+Pce,t＝PCHP,t+PPV,t+PWT,t+Pbuy,t+PBES,t+PDGt+PEB,t1式中PRual,t表示t时刻乡村家庭生活用电功率，Pce,t表示t时刻电制冷机组的耗电功率，PCHP,t为t时段CHP电功率，PPV,t表示t时刻光伏的出力发电功率，PWT,t表示t时刻屋顶风机的出力发电功率，Pbuy,t表示t时刻调度周期的购电量，PBES,t是t时刻蓄电池储能的充放电功率，PDGt为第t时段柴油发电机的出力电功率，PEB,t为t时刻电锅炉工作时输入的电功率；乡村家庭综合能源系统中热功率计算公式为：QRual,t＝QCHP,t+QEB2式中QRual,t表示t时刻乡村家庭生活用热功率，QCHP,t为t时段CHP热功率，QEB表示t时刻电锅炉的输出功率；乡村家庭综合能源系统中冷功率计算公式为：CRual,t＝Qce,t3Qce,t表示t时刻电制冷机组的输出冷功率，CRual,t表示t时刻工业园区生产用冷功率；所述以经济成本、污染排放、新能源使用率、用户满意度四个目标做出目标函数，具体包括：以经济成本做出的目标函数包括设备的运维成本、燃料购入成本、购电成本以及碳处理成本，目标函数为： 其中Feco为乡村综合能源系统总经济成本，CEM,j,t表示t时刻j设备的运维费用，元；Cfuel,t表示t时刻燃料的购入费用，元kg；Gfuel,t表示t时刻燃料流量，kgs；CBE,t表示t时刻的购电价格，元kW·h，Pbuy,t表示t时刻调度周期的购电量，kW·h，为单位碳处理成本，元；Pj,t为t时刻j设备的输出功率，kW；ξCO分别为CO2、CO的当量排放系数，gkW·h；Csell为单位售电收益，Psell,t为t时段售电功率；以污染排放做目标函数表示为最小化SO2、NOx、CO、CO2污染物的排放，目标函数为： 其中Pj,t为t时刻j设备的输出功率，kW；ξCO分别为SO2、NOx、CO2、CO、的当量排放系数，gkW·h；为电网购电的CO2当量排放系数；以可再生能源使用率做目标函数，可再生能源包含生物质能、太阳能、风能，目标函数为： PCHP,t为t时段CHP电功率，kW，PPV,t表示t时刻光伏的出力发电功率，kW，PWT,t表示t时刻屋顶风机的出力发电功率，kW；Pbuy,t表示t时刻调度周期的购电量；PBES,t是t时刻蓄电池储能的充放电功率，kW；PDGt为第t时段柴油发电机的出力电功率，kW，PEB,t为t时刻电锅炉工作时输入的电功率，kW；以用户的满意度建立目标函数，目标函数为： 式中Δlt为用户用能调整前后每一时段的用电变化量；lt为用户用能调整前每一时段的总用电量，Tt为用户t时段家庭内目标温度，ΔTt为用户t时段家庭内温度与目标温度差值；以功率、热、冷平衡及设备自身约束作为约束的约束条件为：0≤mt≤St8 m0t＜S0t10其中，mt为t时刻生物质能使用量，St为t时刻生物质生物质能储备量，m0t为初始生物质能使用量，S0t为初始生物质储备量； 式中Vj为设备j容许的负荷升降速率；综合能源系统热、电、冷平衡约束为：QCHP,t+QEB＝QRual,t12式中QRual,t表示t时刻乡村家庭生活用热功率，kW，QCHP,t为t时段CHP热功率，kW；QEB表示t时刻电锅炉的输出功率，kW；PCHP,t+PPV,t+PWT,t+Pbuy,t+PBES,t+PDg,t+PEB,t＝PRual,t+Pce,t13式中PRual,t表示t时刻乡村家庭生活用电功率，kW，Pce,t表示t时刻电制冷机组的耗电功率，kW，PCHP,t为t时段CHP电功率，kW，PPV,t表示t时刻光伏的出力发电功率，kW，PWT,t表示t时刻屋顶风机的出力发电功率，kW，Pbuy,t表示t时刻调度周期的购电量，PBES,t是t时刻蓄电池储能的充放电功率，kW，PDGt为第t时段柴油发电机的出力电功率，kW，PEB,t为t时刻电锅炉工作时输入的电功率，kW；Qce,t＝CRual,t14Qce,t表示t时刻电制冷机组的输出冷功率，kW；CRual,t表示t时刻工业园区生产用冷功率，kW。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆邮电大学 基于NSGA-III算法的乡村家庭综合能源优化调度方法