一种多能互补微能源的能效运行策略.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CN107065523A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201710031584.2(22)申请日2017.01.17(71)申请人无锡协鑫分布式能源开发有限公司地址214000江苏省无锡市新吴区梅村锡贤路129号(72)发明人牛曙斌毛知新张辉周玉(74)专利代理机构深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙)44248代理人胡吉科(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种多能互补微能源的能效运行策略(57)摘要本发明涉及到的是一种多能互补微能源的能效运行策略，系统的热能需求和锅炉余热回收量的关系为，Qrec＝Qreq＝Qch+Qhc，其中，Qrec为回收的热能量，Qreq为制冷和制热过程热能的需求，Qch和Qhc分别为制热和制冷所需热能；燃气轮机消耗的能量为，Qgt为燃气轮机能耗量，ηgt为燃气轮机发电效率，ηrec为回收效率；燃气轮机的电能输出为，Egt＝Qgt·ηgt电能输出总量为Em＝Egt+Ewt+Epv+EbtEm为系统电能输出总量，Egt，Ewt，Epv分别为燃气轮机、风机、光伏的电能输出，Ebt为蓄电池的电能充放量，EL为系统电能负荷量。CN107065523ACN107065523A权利要求书1/1页1.一种多能互补微能源的能效运行策略，其特征为：系统的热能需求和锅炉余热回收量的关系为，Qrec＝Qreq＝Qch+Qhc其中，Qrec为回收的热能量，Qreq为制冷和制热过程热能的需求，Qch和Qhc分别为制热和制冷所需热能；燃气轮机消耗的能量为，Qgt为燃气轮机能耗量，ηgt为燃气轮机发电效率，ηrec为回收效率；燃气轮机的电能输出为，Egt＝Qgt·ηgt电能输出总量为Em＝Egt+Ewt+Epv+EbtEm为系统电能输出总量，Egt，Ewt，Epv分别为燃气轮机、风机、光伏的电能输出，Ebt为蓄电池的电能充放量，EL为系统电能负荷量；当Em＞EL时，系统向大电网送电，当Em＜EL时，从大电网购电来满足负荷需求；根据日前热(冷)负荷预测当日的热(冷)负荷需求；设定热(冷)负荷需求值，系统根据设定的热(冷)需求调节燃气轮机进行发电和供热，首先保证供热的需求；根据热(冷)负荷需求控制燃机的出力；电能不足由市电补充。2CN107065523A说明书1/2页一种多能互补微能源的能效运行策略技术领域[0001]本发明属于发电控制领域，涉及一种多能互补微能源的能效运行策略。背景技术[0002]随着能源改革的不断深化，由分布式光伏、风力发电、微型燃气轮机、生物质发电、太阳能光热和储能等清洁能源和可再生能源形式通过不同的形式和管理单元组成的微型能源网是现在能源技术的发展方向。由分布式光伏和储能组成的光储一体化系统或由风电、光伏和储能组成的风光储系统在需求侧解决了风能和光能的就地利用问题、有效避免了“弃风、弃光”现象的发生，同时在峰谷分时电价的情况下，通过“削峰填谷”有效地利用了电能并降低了用户的度电电费。冷、热、电联供(CombinedCooling,HeatingandPower,CCHP)技术的发展和应用，也更好地推动了多能源微网技术的发展，燃气轮机与溴化锂机组的组合不仅能提供电能，还能通过能源的梯级利用为用户提供热能和冷能，使狭义的“微电网”发展成了广义的“微能源网”。冷热电联供的微能源网的能源结构和设备耦合关系非常复杂，认真研究其多能互补和耦合机理对于微能源网的智能控制和优化运行具有十分重要的实用意义。[0003]目前，微电网的研究已经取得一定的进展，但涉及CCHP的微能源网的研究还较少，主要集中在系统模型、运行效率和经济性等方面。由燃气轮机、太阳能光伏、微风发电、储能、地源热泵等清洁能源和可再生能源形式构成协同优化的多源互补微能源系统得到了越来越广泛的应用。[0004]目前的研究都集中在微能源网的某一单方面，未能从整个系统的运行进行分析研究。针对以上问题，本文以智能工业园区由天然气燃气轮机、太阳能光伏、风力发电、地源热泵、储能等清洁能源和可再生能源组成的微能源网为基础，从能效角度进行综合分析。发明内容[0005]一种多能互补微能源的能效运行策略，能有效提高能源的综合利用率，降低能耗量和运行成本，“以热定电”运行模式能实现能源的梯级利用，在该模式下，系统优先利用余热锅炉回收的废气来实现制冷或制热，实现能源的综合利用效率最高。[0006]此时，系统的热能需求和锅炉余热回收量的关系为，[0007]Qrec＝Qreq＝Qch+Qhc[0008]其中，Qrec为回收的热能量，Qreq为制冷和制热过程热能的需求，Qch和Qhc分别为制热和制冷所需热能。燃气轮机消耗的能量为，[0