第44 卷 第 2期
2022 年2月
Vol. 44 No. 2
Feb. 2022
楼宇型综合能源服务系统智能优化运行研究
Research on optimized operation of building-type integrated energy service systems
张爱平,赵利兴,刘静
ZHANG Aiping,ZHAO Lixing,LIU Jing
(中国华电科工集团有限公司,北京 100070)
(China Huadian Engineering Company Limited,Beijing 100070,China)
摘 要:随着“双碳”目标的推进落实,综合能源项目加速推广。针对楼宇型综合能源服务系统耦合性强、边界约束
条件多、用户负荷变化大、运行方式复杂等特点,提出了一种智能优化运行控制算法模型。通过采集源、网、负荷侧
数据,考虑天气的影响,建立负荷预测模型;根据运行边界条件,确立多目标优化函数,在各种能源需求、能源价格
的约束下,基于混合粒子群算法实现综合能源服务系统智能优化运行。以某科技园区楼宇型综合能源服务系统为
例,采用智能优化运行方案后,能源综合效率提升了 6.51 百分点,自耗电减少了 2.24%,有效提高了系统运行的经
济性。
关键词:综合能源服务;智能优化运行;混合粒子群算法;负荷预测;能源综合效率;碳中和
中图分类号:TK 01+8文献标志码:A文章编号:2097-0706(2022)02 - 0042 - 07
Abstract:With the implementation of the goals of carbon peak and carbon neutrality ,the integrated energy projects are
booming.To deal with the strong coupling,numerous boundary constraints,volatile user load and complex operation modes
of integrated energy service systems,an intelligent optimized operation and control algorithm is proposed for the systems. A
load forecasting model is established by taking the collected data from source,network and load side as well as weather
conditions into consideration. According to the boundary conditions,a multi-objective optimization function is established.
It realizes the optimized operation of building-type integrated energy service systems under the constraints of demand and
price by taking mixed particle swarm optimization algorithm. Taking a demonstrative building-type integrated energy
service system in an industrial park as an example,the economy of the system has been effectively improved by the
optimized operation strategy with a 6.51 per cent increase of the comprehensive energy efficiency and a 2.24% decrease of
the auxiliary power ratio.
Keywords:integrated energy service;intelligent optimized operation;mixed particle swarm optimization algorithm;load
forecasting;comprehensive energy efficiency;carbon neutrality
0引言
随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,综合能源
服务项目的建设由小范围试点向全国范围推广。
综合能源系统是与能源服务升级、多种能源互补发
展、可再生能源大规模应用和综合能效提升等相伴
而生的。综合能源服务面向能源系统终端,以用户
需求为导向,通过集成多种能源系统,提高能源的
互补利用,使用户用能满意度得到提升。综合能源
服务旨在提供符合能源发展方向、契合用户实际需
求、提升综合能源利用率的能源系统解决方案,是
推动能源革命的重要举措
[1-4]
。
欧洲最早提出综合能源系统概念并付诸实施,
早在欧盟第五框架(FP5)中就提及
[5]
,如分布式发
电、运输和能源(Distributed Generation Transport and
Energy,DGTREN)项目、Energie 项目及 Microgrid 项
目对综合能源系统进行研究,侧重能源协调、协同
优化及靠近用户侧开发。美国注重综合能源智能
管理相关理论技术的研发,美国能源部 2001 年即
提出了综合能源系统、智能管理系统的建设,注重
各类能源系统间的协调配合。日本的综合能源管
理系统则致力于引导能源结构优化,促进可再生能
源规模化开发,这与日本能源严重依赖进口的现状
密不可分。
我国综合能源服务尚处于起步阶段,冷、热、
DOI:10. 3969/j. issn. 2097-0706. 2022. 02. 007
收稿日期:2021 - 10 - 28;修回日期:2021 - 12 - 24
基金项目:中国华电科工科技项目(CHECKJ20-01-09)