(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 202211182386.3 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 国网江苏省电力有限公司常州供电 分公司 地址 213000 江苏省常州市局前街27号 申请人 东南大学　 苏州清动碳 零信息科技有限公司 　 国网江苏省电力有限公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 孙立　王显连　史如新　陈亮　 张华成　邵康　杨毅　李敏　 汤耀红　袁俊球　张伟　 (74)专利代理 机构 常州佰业腾飞专利代理事务 所(普通合伙) 32231 专利代理师 吕小丽(51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 3/06(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 7/00(2006.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 住宅综合能源系统的热电协同调度方法及 装置 (57)摘要 本发明提供一种住宅综合能源系统的热电 协同调度方法及装置， 方法包括： 建立住宅综合 能源系统中与调度相关的各设备的调度模型， 并 确定各设备运行时的出力及安全 特性； 基于调度 模型建立以总燃料成本为目标、 以出力及安全特 性为约束的热电协同调度优化模 型； 基于热电协 同调度优化模 型建立马尔可夫决策过程模型； 采 用DDPG算法在马尔可夫决策过程模型下对住宅 综合能源系统进行热电协同调度， 以得到调度结 果。 由此， 采用DDPG算法在所述马尔可夫决策过 程模型下对所述住宅综合能源系统进行热电协 同调度， 可以在满足离网系统热电供需平衡的基 础上， 提高能量利用效率并获得 足够好的长期运 行经济性， 因此可以广泛应用于住宅系统中。 权利要求书4页 说明书16页 附图5页 CN 115411776 A 2022.11.29 CN 115411776 A 1.一种住宅综合能源系统的热电协同调度方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 建立所述住宅综合能源系统中与调度相关的各设备的调度模型， 并确定各设备运行时 的出力及安全特性； 基于所述调度模型建立以总燃料成本为目标、 以所述出力及安全特性为约束的热电协 同调度优化模型； 基于所述热电协同调度优化模型建立马尔可 夫决策过程模型； 采用DDPG算法在所述马尔可夫决策过程模型下对所述住宅综合能源系统进行热电协 同调度， 以得到调度结果。 2.根据权利要求1所述的住宅综合能源系统的热电协同调度方法， 其特征在于， 所述住 宅综合能源系统中与调度相关的各设备包括： 燃料电池、 光伏发电模块、 锂电池、 热泵、 以及 基于相变储能的蓄热 罐。 3.根据权利要求2所述的住宅综合能源系统的热电协同调度方法， 其特征在于， 所述燃 料电池的调度模型为： 其中， 为k时刻所述燃料电池的热功率输出， 为k时刻所述燃料电池的电功率输 出， ηE和 ηT分别为所述燃料电池的电效率和热效率， Ck为k时刻所述燃料电池的氢气消耗量， ηE,k为k时刻所述燃料电池的电效率， 是氢气的低位热值， ΔT是时间步长； 所述光伏发电模块的调度模型为： 其中， 是所述光伏发电模块的输出功率， ηPV和 ηinv分别为所述光伏发电模块中的光 伏效率和逆变 器效率， 为k时刻太阳辐照度， APV表示有效光照面积； 所述锂电池的调度模型为： 其中， 是所述锂电池的输出功率， 是所述锂电池的电池单元的输出功率， n1和n2 分别为电池阵列的行列数， SOCk+1是k+1时刻所述锂电池的荷电状态， SOCk是k时刻所述锂电 池的荷电状态， QB是锂电池容 量， Ib,k是k时刻每 个电池单 元的电流； 所述蓄热 罐的调度模型为： 其中， HSDk+1是k+1时刻所述蓄热罐的储热状态， HSDk是k时刻所述蓄热罐的储热状态，权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115411776 A 2Hs,k是所述蓄热 罐的充热或放热功率， 是所述蓄热 罐的总储热量； 所述热泵的调度模型为： 其中， 是所述热泵的供热功率， 是所述热泵供热所对应的电功率， COPk是k时刻 所述热泵的能效比。 4.根据权利要求3所述的住宅综合能源系统的热电协同调度方法， 其特征在于， 所述热 电协同调度优化模型的目标函数为： 其中， J是所述热电协同调度优化模 型的目标函数， N是优化调度周期， 为k时刻燃料 电池的电功率输出， 为k时刻燃料电池供电功率输出对应的氢气消耗量， CN为终端 成本， γ是惩罚系数。 5.根据权利要求4所述的住宅综合能源系统的热电协同调度方法， 其特征在于， 所述热 电协同调度优化模型表示 为： SOCmin≤SOCk≤SOCmax HSDmin≤HSDk≤HSDmax SOC0＝SOCmax HSD0＝HSDmax 其中， 分别为电负荷和热负荷， 为蓄热罐的放热功率， SOCk为k时刻所述 锂电池的荷电状态， SOCmax、 SOCmin分别为锂电池SOC的上限值和下限值， HSDk为k时刻蓄热罐 的储热状态， HSDmax、 HSDmin分别蓄热罐HSD的上限值和下限值， SOC0为锂电池的初始荷电状 态， HSD0为蓄热罐的初始储热状态。 6.根据权利要求2所述的住宅综合能源系统的热电协同调度方法， 其特征在于， 基于所 述热电协同调度优化模型建立马尔可 夫决策过程模型， 包括： 建立以下状态空间： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115411776 A 3