(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 202211219786.7 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 江苏智慧用能低碳 技术研究院有限 公司 地址 211100 江苏省南京市江宁区龙眠大 道568号1幢724室(江宁高新园) (72)发明人 荆志军　余昆　刘西陲　朱永猛　 (74)专利代理 机构 南京创略知识产权代理事务 所(普通合伙) 32358 专利代理师 刘文艳 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种公共建筑能源系统协调控制方法及其 控制组件 (57)摘要 本发明公开了一种公共建筑能源系统协调 控制方法及其控制组件， 首先构建碳排因子计算 公式， 并基于碳排因子计算建筑购电碳排放量， 再根据光伏和热电联产构建需求侧电力 ‑建筑耦 合碳成本的成本计算模型， 接着构建房间热平衡 方程， 再建立房间温度准动态变化模型， 随后基 于建立好的房间温度准动态变化模 型， 将房间热 惯性设为虚拟 储能系统； 本发明利用了电力系统 碳排因子对建筑用户释放用能碳排信息， 并考虑 了建筑BIM模型中围护结构和外界温度等对建筑 用能需求的差异化作用， 还充分考虑了电力系统 碳排强度的时空差异性， 建立了兼顾建筑与电力 碳排的建筑用能系统整体目标函数能提升建筑 与电力系统综合降碳的能力， 适合被广泛推广和 使用。 权利要求书5页 说明书15页 附图6页 CN 115470564 A 2022.12.13 CN 115470564 A 1.一种公共建筑能源系统协调控制方法， 其特 征在于： 包括以下步骤， 步骤 （A） ， 构建碳排因子计算公式， 并基于碳排因子计算建筑购电碳排放量， 再根据光 伏和热电联产构建需求侧电力 ‑建筑耦合 碳成本的成本计算模型； 步骤 （B） ， 构建房间热平衡方程， 再建立房间温度准动态变化模型； 步骤 （C） ， 基于建立好的房间温度准动态变化模型， 将房间热惯性设为虚拟储能系统， 并利用房间温度表示热负荷； 步骤 （D） ， 基于虚拟储能系统， 依据建筑用能的能耗计算建筑用能的购电成本， 再构建 设备运行维护成本计算模型， 并设置用户新能源弃电惩罚项； 步骤 （E） ， 基于电力 ‑建筑耦合碳成本、 建筑用能的购电成本、 设备运行维护成本和新能 源弃电惩罚项建立建筑用能系统整体目标函数； 步骤 （F） ， 建立建筑用能系统整体目标函数所要满足的约束并应用， 再利用建筑用能系 统整体目标函数完成对公共建筑能源系统的协调控制。 2.根据权利要求1所述的一种公共建筑能源系统协调控制方法， 其特征在于： 步骤 （A） ， 构建碳排因子计算公式， 并基于碳排因子计算建筑购电碳排放量， 再根据光伏和热电联产 构建需求侧电力 ‑建筑耦合 碳成本的成本计算模型， 具体步骤如下， 步骤 （A1） ， 构建碳 排因子计算公式， 碳 排因子的计算公式如公式 （1） 所示， 其中， 为区域电网i在时段t的动态碳排放因子， 为区域电网i覆盖范围内的节 点集合， 为节点j在时段t的负荷量， 为节点j的碳势大小； 步骤 （A2） ， 基于碳排因子计算建筑购电碳排放量， 建筑购电碳排放量的计算公式如公 式 （2） 所示， 其中， 为建筑用户k的购电碳 排放量， 为建筑用户k在时段t的购电量； 步骤 （A3） ， 根据光伏和热电联产构建需求侧电力 ‑建筑耦合碳成本的成本计算模型， 需 求侧电力 ‑建筑耦合 碳成本的成本计算模型如公式 （3） 所示， 其中， 为需求侧电力 ‑建筑耦合碳成本， 为碳排放权的交易价格， 为电网 动态碳排放因子， 为上级电网的供电功率， 、 和 为热电联产的碳排放计算系 数， 为热电联产设备的安装数量， 为热电联产的发电功率， 为单位调度时间。权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115470564 A 23.根据权利要求2所述的一种公共建筑能源系统协调控制方法， 其特征在于： 步骤 （B） ， 构建房间热平衡方程， 再建立房间温度准动态变化模型， 具体步骤如下， 步骤 （B1） ， 构建房间热平衡方程， 房间热平衡方程如公式 （4） 所示， 其中， 为房间热容量系数， 为房间温度， 为进入房间的热量， 为房间 对外散热量， 为房间从围护结构自然 对外的散热量； 步骤 （B2） ， 建立房间温度准动态变化模型， 房间温度准动态变化模型如公式 （5） 所示， 其中， 和 分别为t+1和t时刻的房间温度， 为房间外空气温度， 为 时段t的供暖功率， 为空气热传导系数， 为调度时间段时长， 为调度周期。 4.根据权利要求3所述的一种公共建筑能源系统协调控制方法， 其特征在于： 步骤 （C） ， 基于建立好的房间温度准动态变化模型， 将房间热惯性设为虚拟储能系统， 并利用房间温 度表示热负荷， 具体步骤如下， 步骤 （C1） ， 将房间热惯性设为虚拟储能系统， 虚拟储能系统的充放电功率如公式 （6） 所 示， 其中， 为房间虚拟储能的充放功率， 若 的值为正时处于储能状态， 若 的值为负时则处于放能状态； 为人体舒适度的实际热负荷； 为日前预测 热 负荷； 步骤 （C2） ， 利用房间温度表示热负荷， 热负荷的表达公式如公式 （7） 所示，  。 5.根据权利要求4所述的一种公共建筑能源系统协调控制方法， 其特征在于： 步骤 （D） ， 基于虚拟储能系统， 依据建筑用能的能耗计算建筑用能的购电成本， 再构建设备运行维护 成本计算模型， 并设置用户新能源弃电惩罚项， 具体步骤下， 步骤 （D1） ， 依据建筑用能的能耗计算建筑用能的购电成本， 建筑用能购电成本的计算 公式如公式 （8） 所示， 其中， 为建筑用能购电成本， 为天然气的购 买价格， 为热电联产设备权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115470564 A 3