考虑多类型能源存储的冷热电联供系统日前优化调度方法.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CN110286590A(43)申请公布日2019.09.27(21)申请号201910540390.4(22)申请日2019.06.21(71)申请人河海大学地址210024江苏省南京市鼓楼区西康路1号(72)发明人卫志农王瑾然孙国强臧海祥陈胜(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人耿英董建林(51)Int.Cl.G05B13/04(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图1页(54)发明名称考虑多类型能源存储的冷热电联供系统日前优化调度方法(57)摘要本发明公开一种考虑多类型能源存储的冷热电联供系统日前优化调度方法，包括以下步骤：（1）建立CCHP能源系统的架构；（2）建立CCHP能源系统关键设备模型；（3）建立CCHP能源系统优化调度模型；（4）使用优化软件GAMS对步骤（1）至步骤（3）建立的模型进行求解；（5）根据步骤（4）的求解结果对系统进行调度。本发明利用电解水制氢进一步与CO2反应生成甲烷，可以将富余的可再生能源转换成天然气存储于储气装置中。当电能不足时或价格升高时，通过微型燃气轮机消耗天然气发电，实现了电能的存储和释放。CN110286590ACN110286590A权利要求书1/4页1.一种考虑多类型能源存储的冷热电联供系统日前优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立CCHP能源系统的架构；(2)建立CCHP能源系统关键设备模型；(3)建立CCHP能源系统优化调度模型；(4)使用优化软件GAMS对步骤(1)至步骤(3)建立的模型进行求解；(5)根据步骤(4)的求解结果对系统进行调度。2.根据权利要求1所述的考虑多类型能源存储的冷热电联供系统日前优化调度方法，其特征在于，步骤(1)中，建立CCHP能源系统的架构，具体为：CCHP能源系统包含冷、热、电、气4种形式的能源；系统的主要设备有风机、微型燃气轮机、余热锅炉、燃气锅炉、换热器、吸收式制冷机、电制冷机和热储能；电能一部分来源于包括风机进行风力发电产生在内的可再生能源，同时可由微型燃气轮机燃烧天然气产生，不足的电力需求则从上级电网获得；燃气轮机在输出电能的同时产生低品位余热，该部分热能由余热锅炉收集起来，一部分通过换热器转换为高品位热能供给热负荷，其余部分则经由吸收式制冷机满足用户冷负荷需求。3.根据权利要求2所述的考虑多类型能源存储的冷热电联供系统日前优化调度方法，其特征在于，冷、热负荷还分别由燃气锅炉与电制冷机供应。4.根据权利要求1所述的考虑多类型能源存储的冷热电联供系统日前优化调度方法，其特征在于，步骤(2)中，建立CCHP能源系统关键设备模型，包括以下步骤：步骤2.1：建立微型燃气轮机模型：式中，PMT,t、WMT,t和Qre,t分别表示微型燃气轮机在t时段输出的有功功率、消耗的天然气量以及输出的余热功率；Δt为时间间隔；Lgas为天然气热值；ηE,MT和ηHE,MT分别表示微型燃气轮机的发电效率和热电比；同时，微型燃气轮机输出的电能有功功率、无功功率满足：式中，和分别表示微型燃气轮机输出的有功功率下限、上限，无功功率下限、上限；QMT,t表示微型燃气轮机在t时段输出的无功功率；步骤2.2：建立余热锅炉模型：余热锅炉将微型燃气轮机产生的余热进行收集并转化为高品位的蒸汽热能，且满足：QEHB,t＝Qre,tηEHB其中，QEHB,t表示余热锅炉在t时段输出的高品位蒸汽热能功率；ηEHB为余热锅炉将余热转化为高品位热能的转化效率。余热锅炉的输出功率满足：2CN110286590A权利要求书2/4页其中，和为余热锅炉输出的上、下限。步骤2.3：建立热交换器模型：热交换器将余热锅炉产生的蒸汽热能转化为用户可直接使用的热量，数学模型为：QHE,t＝QEHB_HE,tηHE式中，QEHB_HE,t表示t时段余热锅炉向热交换器输出的热功率，QHEt表示t时段热交换器输出的热功率；为热交换器输出热功率上限，ηHE为热交换器的热能转化效率；步骤2.4：建立燃气锅炉模型：燃气锅炉通过燃烧天然气产生热能，以满足用户的热能需求，满足以下约束：QGB,t＝WGB,tLgasηGB式中，QGB,t、WGB,t分别为t时段燃气锅炉输出的热功率与燃烧的天然气量，ηGB为燃气锅炉的效率；和为燃气锅炉允许输出热功率的最小、最大值，Lgas为天然气热值；步骤2.5：建立吸收式制冷机组模型：吸收式制冷机组将余热锅炉输出的热能进行制冷以供给用户冷负荷，即：QAR,t＝QEHB_AR,tηAR其中，QAR,t表示t时段从吸收式制冷机组输出的冷功率；ηAR表示吸收式制冷机组的冷功率转化效率；和分别为吸收式制冷机组输出冷功率的上、下限，QEHB_AR,t表示t时段余热锅炉向吸收式制冷机