综合能源系统电热储能容量配置方法及终端.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115271220A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210928173.4G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2022.08.03G06N3/00(2006.01)G06F17/10(2006.01)(71)申请人浙江华云电力工程设计咨询有限公H02J3/28(2006.01)司H02J15/00(2006.01)地址310000浙江省杭州市拱墅区朝晖华电弄1号一号楼6层、7层申请人华北电力大学(72)发明人张帆黄海荣李志强毛毳王永利董焕然栗奕博李怡雯许苗苗孟晓蔡成聪(74)专利代理机构石家庄国为知识产权事务所13120专利代理师付晓娣(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)权利要求书4页说明书16页附图5页(54)发明名称综合能源系统电热储能容量配置方法及终端(57)摘要本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种综合能源系统电热储能容量配置方法及终端，本发明方法首先获取多个目标模型；然后，基于所述综合能源系统的架构，建立以最小消耗为目标的目标函数；接着，根据所述多个目标模型，建立表征所述综合能源系统功率平衡运行状态的约束；最后，根据改进粒子群算法对所述约束进行求解，确定与所述电源集线器、热源集线器连接的设备的容量。本发明方法可以提升系统整体的运行稳定性与经济性，在风电出力高峰期且电负荷需求较小时，能够减少弃风现象的发生，此时通过热电联产机组降低发电功率，同时电锅炉增大用电量，蓄热罐将电锅炉多产生的热量存储起来，共同促进风电消纳。电储能方面，在用电负荷较少的时段，电储能可以通过充电存储冗余风电，在用电高峰期释放电能，缓解供电压力。CN115271220ACN115271220A权利要求书1/4页1.一种综合能源系统，其特征在于，包括：电源集线器、产热装置、热源集线器、储电装置以及蓄热装置；所述产热装置的第一端以及所述储电装置与所述电源集线器连接，所述产热装置的第二端以及所述蓄热装置与热源集线器连接；所述产热装置通过所述电源集线器获取电能，并将产生的热能传送到热源集线器；所述蓄热装置储存来自所述热源集线器的热能或向所述热源集线器释放热能；所述储电装置储存所述电源集线器的电能或向所述电源集线器释放电能；所述电源集线器在接入电网和/或分布式电源时，接受电网和/或分布式电源的输入。2.根据权利要求1所述的综合能源系统，其特征在于，所述的综合能源系统还包括：风机以及控制装置，所述电源集线器与所述风机电连接；所述控制装置根据所述风机发电功率以及所述热电联产设备的运行状态，输出指示所述产热装置产生的热能的信号。3.一种综合能源系统电热储能容量配置方法，其特征在于，应用于如权利要求1‑2任一项所述的综合能源系统，所述综合能源系统电热储能容量配置方法包括：获取多个目标模型，其中，目标模型表征与所述电源集线器连接的设备的物理模型以及与所述热源集线器连接的设备的物理模型；基于所述综合能源系统的架构，建立以最小消耗为目标的目标函数；根据所述多个目标模型，建立表征所述综合能源系统平衡运行状态的约束；根据粒子群算法对所述约束进行求解，确定与所述热源集线器连接的设备的容量以及与所述电源集线器连接的设备的容量。4.根据权利要求3所述的综合能源系统电热储能容量配置方法，其特征在于，所述与所述热源集线器连接的设备以及与所述电源集线器连接的设备包括：蓄热罐以及储能电池；所述蓄热罐的物理模型为：式中，QHS(t)表示t时刻蓄热罐的蓄热量；μloss表示蓄热罐散热损失率；QHS(t0)表示初始t0时刻蓄热罐的蓄热量；表示t0至t时刻之间蓄热罐的蓄热量；表示蓄热罐的充热效率；表示t0至t时刻之间蓄热罐的放热量；表示蓄热罐的放热效率；当所述储能电池的充电功率由所述风机的输出功率和负荷值的差值决定时，所述储能电池的物理模型为：2CN115271220A权利要求书2/4页Eb(t+1)＝Eb(t)+Pb(t)式中，Pb(t)为第t时段储能设备的充电功率；Pg(t)为第t时段微电源的输出功率；Pl(t)为第t时段的负荷；Pdch‑max为储能设备的最大放电功率；Pch‑max为储能设备的最大充电功率；Eb(t)为第t时段储能设备储存能量；Emin为储能设备的最小容量；Emax为储能设备的最大容量。5.根据权利要求3所述的综合能源系统电热储能容量配置方法，其特征在于，所述目标函数为：Cmin＝(CCHP+CES+CHS+Cwind+CPN)min式中，Cmin为综合能源系统年消耗，CCHP为热电联产机组成本，CES为电储能年费用，CHS为热储能年费用，Cwind为弃风惩罚成本，CPN为电网购电成本。6.根据权利要求5所述的综合能源系统电热储能容量配置方法，其特征在