(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 202211110940.7 (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 中国电建集团华 东勘测设计 研究院 有限公司 地址 310014 浙江省杭州市潮王路2 2号 (72)发明人 赵源　高俊　周淼汛　时雷鸣　 尹士吉　张翔　郑应霞　李成军　 黄靖乾　 (74)专利代理 机构 杭州九洲专利事务所有限公 司 33101 专利代理师 韩小燕　沈敏强 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 考虑边界参数时变特性的地热能发电系统 运行优化方法 (57)摘要 本发明涉及一种考虑边界参数时变特性的 地热能发电系统运行优化方法， 以实现高效、 低 成本的地热能可持续利用， 适用于能源利用领 域。 本发明基于收集的地热资源数据、 当地气候 数据和水文条件 数据， 建立系统运行相关边界参 数的时变特性； 基于系统运行相关边界参数的时 变特性进行设备选型， 根据所选设备中系统关键 设备的设计及运行特性， 构建关键设备参数随边 界参数时变的响应 关系； 基于关键设备参数随边 界参数时变的响应 关系， 建立以净输出功最大为 目标的热力学优化目标函数； 结合热力学优化目 标函数的优化结果计算系统全生命周期的发电 量； 当经济性优化目标函数的优化结果不能满足 要求时， 重新调整设备选型， 经过迭代， 逐步递归 获得全域优化 参数。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115456275 A 2022.12.09 CN 115456275 A 1.一种考虑边界参数时变特性的地热能发电系统运行优化方法， 其特 征在于： 基于收集的地热资源数据、 当地气候数据和水文条件数据， 建立系统运行相关边界参 数的时变特性； 基于系统运行相关边界参数的时变特性进行设备选型， 根据所选设备中系统关键设备 的设计及运行 特性， 构建 关键设备参数随边界参数时变的响应关系； 基于关键设备参数随边界参数时变的响应关系， 建立以净输出功最大为目标的热力学 优化目标函数； 结合热力学优化目标函数的优化结果计算系统全生命周期的发电量， 根据系统全生命 周期的发电量和总投资运行成本计算系统全生命周期的发电成本， 建立以发电成本最小为 目标的经济性优化目标函数； 当经济性优化目标函数的优化结果不能满足要求 时， 重新调整设备选型， 经过迭代， 逐 步递归获得全域优化 参数。 2.根据权利要求1所述的考虑边界参数时变特性的地热能发电系统运行优化方法， 其 特征在于： 所述 边界参数包括发电负荷需求、 环境 参数、 热源参数和回注参数。 3.根据权利要求1所述的考虑边界参数时变特性的地热能发电系统运行优化方法， 其 特征在于， 所述关键设备参数随边界参数时变的响应关系， 包括： 换热负荷与时变边界参数的响应关系函数集 h(x)＝[h1(x1),h2(x2),h3(x3)…hn(xn)]； 发电功率与时变边界参数的响应关系函数集 w(x)＝[w1(x1),w2(x2),w3(x3)…wn(xn)]； 耗能设备功率与时变边界参数的响应关系函数集 g(x)＝[g1(x1),g2(x2),g3(x3)…gn(xn)]； 其中， xi为影响设备的时变参数， n 为该设备 所涉及到的边界时变参数的数量。 4.根据权利要求3所述的考虑边界参数时变特性的地热能发电系统运行优化方法， 其 特征在于， 所述热力学优化目标函数为： W表示发电量 函数； G表示消耗功率 函数； τi为相应的时变时间段。 5.根据权利要求3所述的考虑边界参数时变特性的地热能发电系统运行优化方法， 其 特征在于， 所述经济性优化目标函数为： 其中， CF为所有设备投资； cF,i某一设备的单价； fi为该设备 的关联函数， 考虑设备数量 (含备用)、 折旧及贷款利率等经济性因素； CE为能量成本； cE,i为消耗的某一能量 的成本单 价； mi为质量流量或相应数量的关联函数， 考虑价格波动 等经济性因素； τi为相应的时变时 间段； CO为运行成本， CM为维护成本； CA为碳排放等环保性激励和补贴等 收入； W表示发电量权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115456275 A 2函数。 6.根据权利要求1或4所述的考虑边界参数时变特性的地热能发电系统运行优化方法， 其特征在于， 所述热力学优化目标函数的约束条件 包括： 以系统关键设备与过程间的参数协变规 律作为约束条件； 根据设备 特性确定的运行参数约束边界条件。 7.根据权利要求1或5所述的考虑边界参数时变特性的地热能发电系统运行优化方法， 其特征在于， 所述经济性优化目标函数的约束条件 包括： 以系统关键设备与过程间的参数协变规 律作为约束条件； 根据设备 特性确定的运行参数约束边界条件； 安全约束条件； 排放约束条件。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115456275 A 3