恭喜國網江蘇省電力有限公司馮迎春獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜國網江蘇省電力有限公司申請的專利一種多元化市場主體邊際貢獻度測算方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN114240470B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-06發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202111261946.X,技術領域涉及:G06Q30/0201;該發明授權一種多元化市場主體邊際貢獻度測算方法是由馮迎春;范潔;高博;劉胥雯;徐凱設計研發完成,并于2021-10-28向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種多元化市場主體邊際貢獻度測算方法在說明書摘要公布了:本發明提出一種多元化市場主體邊際貢獻度測算方法,首先,根據中央空調運行原理,基于能量守恒定律、熱力學原理以及質量守恒原理等,建立公共樓宇中央空調物理模型,提出中央空調柔性控制策略;考慮空調用戶在聚合商的統一協調下參與能量和備用市場,構建含多類型公共樓宇的聚合商雙層市場優化模型,上層為聚合商市場優化模型,下層為電力市場出清模型,基于KKT條件及對偶理論將雙層優化問題轉化為帶平衡約束的單層優化模型,實現模型的高效求解。本發明能夠解得一段連續時間內空調負荷聚合商在能量和備用市場的市場優化結果,評估每個市場主體的邊際貢獻度,從而為電力市場環境下負荷聚合商的市場力監管提供支撐。
本發明授權一種多元化市場主體邊際貢獻度測算方法在權利要求書中公布了:1.一種多元化市場主體邊際貢獻度測算方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:步驟1:根據中央空調運行原理,基于能量守恒定律、熱力學原理以及質量守恒原理,建立公共樓宇中央空調物理模型;步驟2:建立聚合商上層聚合商市場優化模型,建立下層電力市場出清模型;步驟3:通過KKT條件及強對偶理論將下層電力市場出清模型轉化為單層帶平衡約束的數學優化模型,采用GAMS軟件BARON求解器求解上述單層帶平衡約束的數學優化模型,以此得出市場優化結果以及多元市場主體的邊際貢獻度;所述步驟1包括以下步驟:步驟101:一幢公共樓宇的中央空調系統包括冷凍水、冷卻水以及制冷劑三個循環系統,包括一至多臺制冷機組和相應數量的冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔,以及冷水機組、風機盤管或新風機組末端設備,對于一個有N1臺冷水機組、N2臺冷凍水泵、N3臺冷卻盤管風機、N4臺冷卻水泵以及N5臺冷卻塔的空調系統,其能耗模型表示為: 式中:PHVAC為中央空調系統總能耗,Pchiller,i為第i臺冷水機組能耗,PCHWpump,j為第j臺冷凍水泵能耗,Pcoil,k為第k臺冷卻盤管風機能耗,PCWpump,m為第m臺冷卻水泵功率,Ptower,n為第n臺冷卻塔功率;1冷水機組:對于多冷水機組空調系統來說,冷水機組的能耗取決于能效比COP,其模型表示為: 式中:Pchiller為冷水機組的能耗,Qe為冷凍水循環側冷負荷,其中,COP與冷水機組蒸發溫度、冷凝溫度及負載率相關,其表示為: 式中,r為冷水機組負載率,為冷凍水循環側冷負荷Qe與額定負載Qnom的比值,即r=QeQnom,a1、a2為不可逆損耗系數,值由冷水機組測試數據決定,Te為蒸發溫度,Tc為冷凝溫度,Te和Tc用以下公式計算: 式中,Tchwr和Tcws分別表示冷凍水回水溫度和冷凝水供水溫度,Qc表示冷凝水循環側的負荷,Fchwmchw和Fcwmcw是有關冷凍水流量mchw和冷卻水流量mcw的函數值;2變頻水泵:中央空調系統中的水泵包括冷凍水泵和冷卻水泵,為水系統循環提供動力;樓宇空調系統中的水泵均以額定功率運行,假設所有水泵均加裝變頻控制系統,進行控制流量,變頻水泵功率取決于水流量,即: 式中:Pchw.pump為冷凍水泵功率,Pcw.pump為冷卻水泵功率,mchw為冷凍水流量,mcw為冷卻水流量,mchw.nom為冷凍水流量額定值,mcw.nom為冷卻水流量額定值,kp和Ap為相關系數,Xw為水泵水流量比,ηvar為水泵的機械效率,與水流量相關,b0,b1,b2,b3為相關系數;3風機盤管:風機盤管是中央空調系統中的末端裝置,盤管中的冷凍水與室內空氣進行熱交換,達到降溫的目的,換熱過程表示為: 式中:Qroom.k為對應區域冷負荷,msa,k和mchw,k分別為風機風流量和盤管內冷凍水流量;cc,1,k,cc,1,k,cc,1,k為第k臺風機常數;Tchws為冷凍水供水溫度,Tma,k為風箱內室內外空氣混合溫度,由計算得到,其中Tout為室外溫度,為第k臺風機對應房間的室內溫度,盤管內冷凍水流量之和等于系統中冷凍水總流量,即: 式中:mchw,j為第j臺冷凍水泵內冷凍水流量,mchw,k為第k臺風機盤管內冷凍水流量;4冷卻塔:冷卻塔是中央空調系統的排熱裝置,通過冷卻水循環將室內空氣中的熱量吸收排放至大氣中,散熱過程表示為: 式中:mta,n和mcw,n分別為冷卻塔中風速和冷卻水流量;Tcwr和Twb分別為冷凍水回水溫度和冷卻塔濕球溫度,Qc,i為第i臺冷水機組冷卻水循環側負荷,cc,1,n,cc,2,n,cc,3,n為第n臺冷卻塔常數,此外,空調系統中冷卻水總流量保持不變,即: 風機盤管和冷卻塔的能耗均源自風機,其能耗模型與變頻水泵相同,其表示為: 式中:Pcoil為風機盤管能耗,Ptower為冷卻塔能耗,msata表示為msa和mta,其中,msa為風機盤管風流量,mta為冷卻塔風流量,msata.nom表示為msa.nom和mta.nom,其中,msa.nom為風機盤管風流量的額定值,mta.nom冷卻塔風流量的額定值,kf和Af為相關系數,Xa為風機風流量比,ηvar為風機的機械效率,與風機風流量比相關,c0,c1,c2,c3為相關系數;步驟102:建立中央空調系統的約束條件,包括設備之間的相互作用以及變量的物理約束;其中,冷水機組和冷凍卻水循環之間的相互作用可表示為: 式中,冷卻水基于能量平衡原理消除冷卻水側熱量,包括壓縮機產生的熱量和冷凍水循環側經由蒸發器傳輸到冷凝器的熱量,冷卻水循環中的冷負荷Qc,i=Qe,i+Pchiller,i,Qe,i為第i臺冷水機組冷凍水循環中的冷負荷,Pchiller,i為第i臺冷水機組能耗,mchw.j為第j臺冷凍水泵內冷凍水流量,mcw.m為第m臺冷卻水泵內冷卻水流量,cw為水的比熱容,Tchwr和Tchws分別表示冷凍水回水溫度和供水溫度,Tcwr和Tcws分別表示冷卻水回水溫度和供水溫度;為保障空調系統運行性能,各控制變量需維持在可接受范圍內:Tchws.min≤Tchws≤Tchws.maxTcws.min≤Tcws≤Tcws.maxmchw,j.min≤mchw,j≤mchw,j.maxmcw,m.min≤mcw,m≤mcw,m.maxmsa,k.min≤msa,k≤msa,k.maxmta,n.min≤mta,n≤mta,n.max式中,Tchws為冷凍水供水溫度,Tchws.max、Tchws.min為冷凍水供水溫度的上下限,Tcws為冷卻水供水溫度,Tcws.max、Tcws.min為冷卻水供水溫度的上下限,mchw,j為第j臺冷凍水泵水流量,mchw,j.max、mchw,j.min為冷凍水泵水流量的上下限,mcw,m為第m臺冷卻水泵水流量,mcw,m.max、mcw,m.min為冷卻水泵水流量的上下限,msa,k為第k臺盤管風機風流量,msa,k.max、msa,k.min為盤管風機風流量的上下限,mta,n為第n臺冷卻塔風流量,mta,n.max、mta,n.min為冷卻塔風流量的上下限。
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