一种综合能源系统优化运行方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111262240A(43)申请公布日2020.06.09(21)申请号202010108354.3(22)申请日2020.02.21(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人张承慧孙波李浩然(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人董雪(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)H02J3/28(2006.01)H02J3/46(2006.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种综合能源系统优化运行方法及系统(57)摘要本发明公开了一种综合能源系统优化运行方法及系统，包括：根据当前储能状态以及可再生能源状态，判断当前能量是否能够满足用户需求；如果不能满足，以残热最小为目标构建目标函数；对所述目标函数进行求解，得到优化后的吸收式制冷机的能量供给量、热电联产机组的发电量、燃气锅炉的产热量及储能设备中存储的能量，根据求解结果控制系统内设备的协同运行。本发明有益效果：提出了以残余热量最小为目标的能量管理方法；通过提升发电机的出力提升发电效率，通过匹配发电余热与吸收式制冷剂的耗热量，降低了制冷过程的总能耗，从而有效的降低整个系统的能量损失，提升能源转换效率、能源综合利用率。CN111262240ACN111262240A权利要求书1/2页1.一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，包括：根据当前储能状态以及可再生能源状态，判断当前能量是否能够满足用户需求；如果不能满足，以残热最小为目标构建目标函数；对所述目标函数进行求解，得到优化后的吸收式制冷机的能量供给量、热电联产机组的发电量、燃气锅炉的产热量及储能设备中存储的能量，根据求解结果控制系统内设备的协同运行。2.如权利要求1所述的一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，以残热最小为目标构建的目标函数，具体为：minJ＝|k(cut,gbt,act)|-ut其中，t为当前运行时刻，cut为热电联产机组的发电量，gbt为燃气锅炉的产热量，act为吸收式制冷机的制冷量；k(cut,gbt,act)为在热能转换消耗和供热之后残余的热量。3.如权利要求1所述的一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，所述目标函数的约束条件为：其中，k(cut,gbt,act)为计算残余热量的函数方程，f(cut)表示热电联产机组发电时的产热量，t-1为上一个运行时刻，tst-1和est-1分别为储热和储电设备中存储的能量，h(act)和q(ect)分别表示制冷设备的能耗，pvt和wtt分别是光伏和风机的发电量，u(est-1)和v(est-1)分别表示电储能放电能够放出的最大电量和充电能够消耗的最大电量，tlt,elt和clt分别为热、电、冷能耗需求。4.如权利要求1所述的一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，对目标函数的求解过程，具体为：根据吸收式制冷机的能量供给量、热电联产机组的发电量以及燃气锅炉的产热量的取值区间求出残余热量函数k的取值范围；若残余热量函数k不存在0解，则取使其绝对值最小的解为优化结果，即当残余热量函数k的取值均小于零时，以最大值为优化结果，当取值均大于零时，以最小值为优化结果；若残余热量函数k存在0解，则取其0解为优化结果；若存在多个0解，则取其中热电联产机组的发电量最大的解为优化结果。5.如权利要求1所述的一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，对目标函数进行求解之后，储能设备中存储能量的计算过程，具体为：tst＝f(cut)+tst-1+gbt-tlt-h(act)其中，ηes表示电储能的充电效率或放电效率。6.如权利要求1所述的一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，在得到储能设备中存储的能量后，还包括：判断电能是否满足用户需求，如果满足，判断冷热能量是否供应充足；如果不满足，通过电网购买电能；如果过量满足，向电网售出电能。2CN111262240A权利要求书2/2页7.如权利要求6所述的一种综合能源系统优化运行方法，其特征在于，通过电网购买的电能或者向电网售出的电能具体为：egt＝elt+q(ect)-cut-pvt-wtt-w(est-est-1)其中，w(est-est-1)表示达到新的储电状态所消耗或放出的电量。8.一种综合能源系统优化运行系统，其特征在于，包括：用于根据当前储能状态以及可再生能源状态，判断当前能量是否能够满足用户需求的装置；用于在不能满足用户需求时，以残热最小为目标构建目标函数的装置；用于对所述目标函数进行求解，得到优化后的吸收式制冷机的能量供给量、热电联产机组的发电量、燃气锅炉的产热量及储能设备中存