(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210501794.4 (22)申请日 2022.05.09 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 (72)发明人 吴志　孙琦润　顾伟　陆于平　 刘鹏翔　潘光胜　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 陈天林 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 考虑长短期不确定性的净零能耗建筑能源 系统规划方法 (57)摘要 本发明公开了考虑长短期不确定性的净零 能耗建筑能源系统规划方法， 涉及综合能源系统 优化技术领域； 包括以下步骤： 基于未来温度预 测数据， 生成典型气候场景集及其基准概率分 布； 构建基于节点法的房间热负荷模 型和电热冷 氢多能流供能系统； 综合考虑长期温度变化不确 定性和季节 ‑日内短期不确定性， 建立净零能耗 建筑多能源系统鲁棒规划模型； 采用对偶理论对 净零能耗建筑多能源系统鲁棒规划模型进行重 构， 并使用基于交替优化程序的列和约束生成算 法求解重构模型以获得净零能耗建筑能源系统 规划方案， 可有效提升净零能耗 建筑的运行经济 性、 灵活性， 确保其全寿命周 期内净零能耗目标 的实现。 权利要求书8页 说明书17页 附图1页 CN 114818078 A 2022.07.29 CN 114818078 A 1.考虑长短期不确定性的净零能耗建筑能源系统规划方法， 其特征在于， 方法包括以 下步骤： 步骤1： 基于未来温度预测数据， 生成典型气候场景集及其基准 概率分布； 步骤2： 构建基于节点法的房间热负荷模型和电热冷氢多能流供能系统； 步骤3： 综合考虑长期温度变化不确定性和季节 ‑日内短期不确定性， 建立净零能耗建 筑多能源系统鲁棒 规划模型； 步骤4： 采用对偶理论对净零能耗建筑多能源系统鲁棒规划模型进行重构， 并使用基于 交替优化 程序的列和约束生成算法求 解重构模型以获得 净零能耗建筑能源系统规划方案 。 2.根据权利要求1所述的考虑长短期不确定性的净零能耗建筑能源系统规划方法， 其 特征在于， 所述基于未来温度预测数据， 生成典型气候场景集及其基准概率分布的过程包 括以下步骤： 步骤1.1， 依据月份划分， 将未来温度预测数据集划分为12个子集， 每个子集包含所有 年度在该月的逐时温度分布； 步骤1.2， 对每个月份子集， 分别计算每年份的温度分位数和所有年份的温度分位数， 然后计算每年份温度分位数与基准 值的差值， 按差值大小将年份数据升序排列； 步骤1.3， 对每个月份子集， 选取步骤1.2中差值绝对值最小 的年份数据作为典型气象 月， 将所有典型气象月数据串联， 形成典型气象年场景温度分布； 步骤1.4， 每个月份子集， 选取步骤1.2中最大、 中间正差值的年份数据作为极热月、 温 暖月， 并将所有极热月、 温暖月数据串联， 形成极热年、 温暖年场景温度分布； 步骤1.5， 每个月份子集， 选取步骤1.2中最大、 中间负差值的年份数据作为极寒月、 寒 冷月， 并将所有极寒月、 寒冷月数据串联， 形成极寒年、 寒冷年场景温度分布； 典型气象年、 极热年、 温暖年、 极寒年、 寒冷年等场景构成典型气候温度分布的场景集， 其中， 典型气候温 度分布的场景集中场景 数量Nw＝5； 步骤1.6， 将步骤1.2中每个月份子集中排序相同的数据进行串联， 形成Ny个重构场景， 分别计算每个重构场景χn与典型场景集中所有典型场景的欧几里得距离， 并将其分配到欧 几里得距离最小的典型场景； 记典型气候场景w所分配的场景数量为Yw， 典型气候场景集的 基准概率分布 如下： 3.根据权利要求1所述的考虑长短期不确定性的净零能耗建筑能源系统规划方法， 其 特征在于， 所述构建基于节点法的房间热负荷 模型和电热冷氢多能流供能系统的过程包括 以下步骤： 步骤2.1， 构建基于节点法的房间热负荷模型如下： 权　利　要　求　书 1/8 页 2 CN 114818078 A 2式中， 下标w、 s、 t分别表示典型气候场景、 典型日运行场景、 日内时段， 上标～表示不确 定变量， 上下标i、 j分别表示室内节点、 室外空气节点， (i， j)表示墙 壁标号， 分 别 表 示 室 内 空 气 、墙 壁 的 电 容 ， 分 别 表 示 墙 壁 、窗 户 电 阻 ， 分别表示墙壁、 房间、 室外、 节点j 温度， 分别表示含窗户墙 面、 受辐射墙面的标识0 ‑1变量， θwin、 分别表示窗户、 墙壁的辐射吸收系数， Awin、 分 别表示窗户、 墙壁的面积， 表示墙壁的太阳辐射强度， 分别表示室内 热辐射量、 房间热负荷、 房间冷负荷； 取步长为1h， 将微分方程 转化为离散差分方程如下： 步骤2.2， 构建电热冷氢多能流供能设备运行约束条件； 步骤2.2.1， 建立设备投资约束如下： 式中， ψ表示设备集合， 下标c表示设备候选容量， 表示设备0 ‑1安装变量， 表示 设备 ψ候选安装容 量， Capψ,max表示设备 ψ最大安装容 量； 步骤2.2.2， 建立吸 收式制冷机、 电热泵、 光热板、 光伏、 风机运行约束如下： 式中， 分别表示吸收式制冷机输入热功率、 输出冷功率， 分 别表示电热泵输入电功率、 输出热功率、 输出 冷功率， 表示光热板输出热功率， 分别表示光伏、 风机的输出电功率， ηac、 ηst、 ηpv分别表示吸收式制冷机、 光热板、 光伏板的转 换效率， 分别表示电热泵的电转热、 电转冷效率， κhp表示电热泵的热功率分配比， 表示风机的标幺化功率输出比， 分别表示吸收式制冷机、 电热泵、 光热板、 光伏、 风机的0 ‑1安装变量， 分别表示吸收式制 冷机、 电热泵、 光热板、 光伏、 风机的候选安装容 量， 表示太阳辐射强度； 步骤2.2.3， 建立储能电池、 热储能、 日内储氢、 季节性储氢运行约束如下：权　利　要　求　书 2/8 页 3 CN 114818078 A 3