DB37T 4838-2025含氫分布式綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化指南

37GuidelinesforoperationaloptimizationofdistributedintegratedenergysystemsI 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 6 6 6 A.1氣象數(shù)據(jù)記錄 A.5實(shí)施方案記錄表 A.6運(yùn)行異常記錄表 8A.7方案效果記錄表 8 9 9 9 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。1含氫分布式綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化指南GB/T24499氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)含氫分布式綜合能源系統(tǒng)hydrogen注：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示例見(jiàn)圖1。2電負(fù)荷電負(fù)荷儲(chǔ)氫罐氫負(fù)荷熱泵冷負(fù)荷吸收式制冷機(jī)一熱負(fù)荷電網(wǎng)光伏發(fā)電風(fēng)力發(fā)電生物質(zhì)能熱電聯(lián)供機(jī)組燃?xì)忮仩t電解水制氫冷母線氣母線氫母線電母線熱母線圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示例根據(jù)設(shè)定的一個(gè)(或幾個(gè))目標(biāo)，在滿足系統(tǒng)運(yùn)行限制的情況下，選擇最佳的能源設(shè)備輸入/輸出功率調(diào)節(jié)計(jì)劃的過(guò)程。時(shí)間尺度timescale源荷預(yù)測(cè)或運(yùn)行優(yōu)化的時(shí)間范圍。對(duì)光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電等可再生能源發(fā)電功率以及氫、電、熱、冷等用戶能源負(fù)荷的預(yù)測(cè)。季節(jié)優(yōu)化seasonaloptimization結(jié)合季節(jié)源荷預(yù)測(cè)，為實(shí)現(xiàn)設(shè)定的目標(biāo)，在滿足系統(tǒng)運(yùn)行限制和用戶能源需求下，以月份為時(shí)間分辨率制定最佳的儲(chǔ)能設(shè)備儲(chǔ)量狀態(tài)調(diào)節(jié)計(jì)劃。日前優(yōu)化day-aheadoptimization結(jié)合日前源荷預(yù)測(cè)，為實(shí)現(xiàn)設(shè)定的目標(biāo)，在滿足系統(tǒng)運(yùn)行限制和用戶能源需求下，以小時(shí)為時(shí)間分辨率制定最佳的能源設(shè)備輸入/輸出功率調(diào)節(jié)計(jì)劃。實(shí)時(shí)優(yōu)化real-timeoptimization3現(xiàn)較大的能源效益。約等約束性要求。在同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等原則前提下，宜遵循加權(quán)最優(yōu)或多目標(biāo)最優(yōu)，對(duì)能源調(diào)節(jié)計(jì)劃做整體優(yōu)化。系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化(見(jiàn)圖2)包括以下主要內(nèi)容：優(yōu)化方案制定優(yōu)化方案制定用能分析方案實(shí)施數(shù)據(jù)收集6.1數(shù)據(jù)收集主要用于用能分析、源荷預(yù)測(cè)和運(yùn)行優(yōu)化模塊的構(gòu)建。6.2數(shù)據(jù)收集宜考慮代表性、實(shí)效性和6.3數(shù)據(jù)收集(見(jiàn)附錄A)宜包含但不限于以下內(nèi)容：b)氣象數(shù)據(jù)，包括溫度、空氣濕度、風(fēng)速、光照、氣壓等，記錄表見(jiàn)表A.1;4c)可再生能源歷史數(shù)據(jù)，包括光伏、風(fēng)力和生物質(zhì)能等發(fā)電功率，記錄表見(jiàn)表Ad)用戶能源負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)，包括電負(fù)荷、冷負(fù)荷、熱負(fù)荷、氫負(fù)荷，記錄表見(jiàn)表A.e)主要能源設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)，包括電解水制氫、熱電聯(lián)供、儲(chǔ)能等設(shè)備容量、額定效率、使用壽6.4部分收集數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，包括但不限于歸一化、標(biāo)準(zhǔn)分析與系統(tǒng)生產(chǎn)和用能相關(guān)的各種因素對(duì)運(yùn)行優(yōu)7.2.2宜對(duì)氫、電、熱、冷等子系統(tǒng)進(jìn)行分析，圍繞氫、電、熱、冷等能源的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)，以經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性為評(píng)價(jià)指標(biāo)，全面評(píng)估系統(tǒng)能量利用的合7.2.3宜對(duì)能源設(shè)備的能效和運(yùn)行特7.3.1宜使用數(shù)據(jù)分析工具（如電子表格、數(shù)據(jù)庫(kù)和編程語(yǔ)言等）處理、分析和可視化數(shù)據(jù)，提升數(shù)7.3.2宜使用適用于能源系統(tǒng)分析的專(zhuān)業(yè)仿真軟件進(jìn)行運(yùn)行模擬，評(píng)估不同條件下的系統(tǒng)性能，為優(yōu)8.2.1模塊包含優(yōu)化目標(biāo)、優(yōu)化變量、等式約束、不等式約束，常見(jiàn)目標(biāo)及約束可參考但不限于附錄8.2.2確認(rèn)優(yōu)化目標(biāo)，宜包括但不8.2.3確定優(yōu)化變量，宜包括但不58.2.4確立等式約束，宜包括但不8.2.6選擇優(yōu)化方法，宜滿足以下a)執(zhí)行優(yōu)化計(jì)算時(shí)，優(yōu)先選擇并行方式；b)輸出的優(yōu)化結(jié)果為滿足約束下目標(biāo)函數(shù)在所有可能的解8.3.1季節(jié)優(yōu)化宜以季度或月份為時(shí)間8.3.2使用收集、處理后的可再生能源發(fā)電功率和用戶能源負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)，綜合考慮系統(tǒng)運(yùn)行特性和氣象信息等因素，經(jīng)季節(jié)預(yù)測(cè)模型計(jì)算得出可再8.3.3利用季節(jié)源荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，考慮光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和生物質(zhì)能發(fā)電等可再生能源發(fā)電功率的時(shí)8.3.4季節(jié)運(yùn)行優(yōu)化方案包括在季節(jié)時(shí)間尺度上最佳的儲(chǔ)能設(shè)備儲(chǔ)量狀態(tài)調(diào)節(jié)計(jì)8.4.2除7.3.2所考慮的因素，還宜考慮用戶8.4.3在季節(jié)運(yùn)行優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上，利用日前源荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，考慮能源設(shè)備變工況特性、多能流動(dòng)態(tài)差異性和可再生能源發(fā)電隨機(jī)性，基于系統(tǒng)定各能源設(shè)備在日前時(shí)間尺度上的運(yùn)行狀態(tài)，制定各能源設(shè)備在日前時(shí)間尺度上的輸入/輸出功率調(diào)節(jié)8.5.1實(shí)時(shí)優(yōu)化宜以分鐘或小時(shí)為時(shí)間經(jīng)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)模型計(jì)算得出可再生能源發(fā)電功率和用戶能源負(fù)荷8.5.3在日前運(yùn)行優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上，利用實(shí)時(shí)源荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，考慮可再生能源發(fā)電功率和用戶能源定各能源設(shè)備在實(shí)時(shí)時(shí)間尺度上的運(yùn)行狀態(tài)，制定各能源設(shè)備在實(shí)時(shí)時(shí)間尺度上的輸入/輸出功率6計(jì)劃，在線實(shí)時(shí)修正日前優(yōu)化，如實(shí)時(shí)運(yùn)行優(yōu)化與日前運(yùn)行優(yōu)化偏差過(guò)大，則重新制定日前9.1.1優(yōu)化方案實(shí)施前宜進(jìn)行仿真試驗(yàn)、編制具體實(shí)施方案，按照實(shí)施方案規(guī)定的步驟和程序?qū)嵤﹥?yōu)9.1.2實(shí)施過(guò)程中安全平穩(wěn)生產(chǎn)是至關(guān)重要的，運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，運(yùn)行異常記錄表見(jiàn)表A.6。9.2評(píng)價(jià)鼓勵(lì)設(shè)置相應(yīng)的崗位、部門(mén)，建立完善的考核7A.1氣象數(shù)據(jù)記錄℃%m/s2000—A.2可再生能源發(fā)電功率歷史數(shù)據(jù)記錄表可再生能源發(fā)電功率歷史數(shù)據(jù)記錄表及填寫(xiě)示例—A.3用戶能源負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)記錄表1887.10—A.4能源設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)記錄表12000η=0.243-1.1322＋1.237＋0.632000—A.5實(shí)施方案記錄表8——1000.001050.001300.001200.00—A.6運(yùn)行異常記錄表無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)—A.7方案效果記錄表9LP=λjPj?t······················Pj(t)——t時(shí)刻時(shí)第j個(gè)設(shè)備的運(yùn)行功率，單位為千瓦時(shí)（kWΔt——單位時(shí)間，單位為小時(shí)（h）。LEjEj·····································································(B.2)LE——系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境懲罰成本，單位為元（CNY環(huán)γj——碳排放懲罰成本系數(shù)，單位為元/千克（CNY/kgEj——第j個(gè)設(shè)備的單位時(shí)間CO2排放量，單位為千克（kg）。LP——系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本，單位為元（CNYLE——系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境懲罰成本，單位為元（CNY）。?=··········································Pin——系統(tǒng)能量輸入，單位為千瓦（kWPloss——系統(tǒng)能量損失，單位為千瓦（kWPout——系統(tǒng)能量輸出，單位為千瓦（kW）。=·························································≤()≤······················——第j個(gè)設(shè)備的最小運(yùn)行功率，單位為千瓦（kW()——t時(shí)刻時(shí)第j個(gè)設(shè)備的運(yùn)行功率，單≤()≤·······················——第j個(gè)設(shè)備的最小容量，單位為千瓦（kW()——t時(shí)刻時(shí)第