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专利号: 2022113544910
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于能值评估的能源系统运行状态优化方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:采集各项能源的能量输入参数,所述能量输入参数为各项能源的能量数据,具体为能量流B、可再生能源R、不可再生能源N、购买的能源F;

步骤2:将不同种类的能量输入参数转换为以太阳能值为能值基线的能值参数,包括可再生能值、不可再生能值、购买能值以及输出能值;能值是指能量流中所包含或储存的另一种能量的数量,它的本质是物质中所包含的能量;

能量流记为B,太阳转化系数为T,则太阳能值定义为:M=B*T;

步骤3:构建针对多能源系统的能值评估模型,将能值参数利用能值评价模型计算得到核心参数,所述核心参数包括能值产出率EYR、能值投资率EIR、环境负荷率ELR、可持续性指数ESI,可再生能源比例φR和能值自给率ESR;

能值评价模型具体为:

能量产生比EYR是总能量输入与购买的能量的比率;

环境负荷速率ELR表示一个系统对环境的影响:可持续性指数是EYR与ELR的比值,可持续发展指数高于1的系统是可持续发展的,但高于10是资源使用不足的象征:可再生比率φR表示系统运行过程中使用的新能源的百分比:能源投资比率EIR表示购买能源在整体能源中所占的份额,即新能源和不可再生能源的能源价值之和,采购能源包括天然气、电力和维护服务的采购价值:能量自给自足比ESR是评价系统自组织能力的一个指标,用于评价自然环境的支撑能力:步骤4:利用多目标黏菌算法对步骤3中的核心参数进行优化,得到优化后的核心参数;

步骤4.1:确定需要优化的核心参数数量,并且确定各项核心参数的极限边界;总体大小N、问题维度暗淡、下边界lb、上边界ub和最大迭代次数Maxiters;

黏液模型如下:

其中,vb是‑a和a之间的参数,vc是一个在1到0范围内线性递减的变量,表示食物浓度与黏菌质量之间的反馈关系,Xt表示黏菌在t次迭代的位置,Xb是迄今为止气味浓度最高的个体的位置,XA和XB是从蜂群中随机选择的两种溶液,W为黏菌重量,变量p的计算方法如下:p=tanh|S(i)‑DF|

*

步骤4.2:随机初始化解决方案:X=rand(N,dim) (ub‑lb)+lb;

步骤4.3:主优化循环,停止不满足标准的搜寻;

步骤4.4:应用上、下边界,评价目标解的目标空间F:AllFitness=fobj(lb<X>ub)步骤4.5:保存非支配解的存档,从存档中删除拥挤距离最小的主导解;

步骤4.6:计算档案解决方案的拥挤距离CD:其中, 为jth目标函数的最小值, 为jth目标函数的最大值,一个解m的CD估计是其两个舍入/邻接解(m‑1,m+1)的平均距离;

步骤4.7:对基于拥挤距离执行非支配进行排序;

[SmellOrder,SmellIndex]=sort(AllFitness),worstFitness=SmellOrder(N),bestFitness=SmellOrder(1),S=bestFitness‑worstFitness+eps其中,Smellorder是指按气味顺序排序的适应度值序列,SmellIndex是指按升序排序的适应度值序列,worstfitness是指最差解,bestfitness是指最佳解,S是指适应度;

步骤4.8:选择排名第一的目标为最优解;

步骤4.9:更新最佳健身值和最佳位置;

步骤4.10:更新搜索代理的位置;

黏液模子将其位置更新如下:

其中,lb和ub分别为下界和上界,即核心参数的极限边界,ri∈R,ri∈[0,1],对于i=1,

2,变量vb和vc分别在[‑a,a]和[‑1,1]之间振荡,随着迭代次数的增加,vb和vc逐渐接近于零;

步骤4.11:更新在等式中解释的权重向量;

其中,r∈R,r∈[0,1],bF和wF分别为迭代t次过程中得到的最佳解和最差解,S(i)为X的适应度,SmellIndex是指按升序排序的适应度值序列;

步骤4.12:按照等式的说明,更新当前的解决方案位置;

SmellIndex=sort(S)

S为X的适应度,SmellIndex是指按升序排序的适应度值序列;

步骤4.13:返回最佳解决方案。

2.一种基于权利要求1所述的基于能值评估的能源系统运行状态优化方法的装置,其特征在于,包括:采集设备,用于采集各项能源的能量输入参数,所述能量输入参数为各项能源的能量数据,具体为能量流B、可再生能源R、不可再生能源N、购买的能源F;

短时存储设备,用于存储采集设备采集的一个小时内的能量输入参数;

参数分析计算设备,用于将不同种类的能量输入参数转换为以太阳能值为能值基线的能值参数,包括可再生能值、不可再生能值、购买能值以及输出能值;

设计单元,用于将能值参数利用能值评价模型计算得到核心参数,所述核心参数包括能值产出率EYR、能值投资率EIR、环境负荷率ELR、可持续性指数ESI,可再生能源比例φR和能值自给率ESR;

控制模块,利用多目标黏菌算法对核心参数进行优化,得到优化后的核心参数;

显示器,用于显示控制模块优化后的核心参数。

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述采集设备设置在能源输入的途径中以及能源系统输出途径中。